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BIOLOGIA A-05 Divisão Celular e Vírus NÚCLEO Cromatina x Cromossomo Como já visto na apostila anterior, a cromatina é o estado em que encontramos o DNA quando a célula não está se dividindo, ou seja, na fase de intérfase. Nesse estado, o DNA se encontra desespiralizado/descondensado associado a determinadas proteínas, chamadas de histonas. Cada filamento de cromatina representa uma molécula de DNA. OBS.: Devemos lembrar que existem regiões inativas da cromatina e mais condensadas chamadas de heterocromatina, e regiões ativas do DNA e menos condensadas chamadas de eucromatina! A relação de heterocromatina e eucromatina está ligada à expressão gênica diferenciada entre células diferentes do mesmo organismo e que contém a mesma informação genética. O cromossomo é a molécula de DNA no seu estado de máxima condensação e só pode ser visualizado durante uma divisão celular. O DNA sob a forma de cromossomos se encontra inativo e a sua formação durante a divisão celular minimiza os erros de separação de DNA. OBS.: O DNA possui caráter ácido (ác. nucléico). À medida que se espiraliza se enrola ao redor das histonas, que possuem caráter básico! Se pensarmos da mesma forma, utilizam-se corantes ácidos para corar organelas ou moléculas básicas e vice-versa! Cromossomo Quando a célula vai se dividir, o núcleo e os cromossomos passam por grandes modificações. Os preparativos para a divisão celular têm início com a condensação dos cromossomos, que começam a se enrolar sobre si mesmos, tornando-se progressivamente mais curtos e grossos, até assumirem o aspecto de bastões compactos. Fig. 1 – Diferença entre cromossomo simples e duplicado. Os cromossomos podem se encontrar de forma simples ou duplicados: - Simples: possuem apenas uma única cromátide (uma molécula de DNA). São encontrados durante a fase G1 da intérfase; - Duplicados: apresentam duas cromátides (duas moléculas de DNA). São encontrados durante a fase S e G2 da intérfase e durante a divisão celular. Os cromossomos duplicados são formados após uma replicação do DNA, logo antes da célula se dividir; Centrômero e cromátides Na célula que está em processo de divisão, cada cromossomo condensado aparece com duas cromátides unidas em um determinado ponto, o centrômero. Essas cromátides são idênticas entre si e são denominadas cromátides-irmãs, pois uma serviu de molde para a formação da outra durante a fase de replicação do DNA. Durante o processo de divisão celular, entretanto, as cromátides-irmãs se separam: cada cromátide migra para uma das células-filhas que se formam. O centrômero é um complexo proteico que une as cromátides e as ancora ao fuso acromático durante a divisão celular. Ele fica localizado em uma região heterocromática e constitui a constrição primária, enquanto todas as outras que porventura existam são chamadas constrições secundárias. Fig. 2 – Cromossomo, centrômero e constrição secundária. OBS.: Durante a condensação cromossômica, as regiões eucromáticas se enrolam mais frouxamente do que as heterocromáticas, que estão condensadas mesmo durante a interfase. No cromossomo condensado, as heterocromatinas, devido a esse alto grau de empacotamento, aparecem como regiões “estranguladas” do bastão cromossômico, chamadas constrições. A relação de tamanho entre os braços cromossômicos, determinada pela posição do centrômero, permite classificar os cromossomos em quatro tipos: - Metacêntrico: possuem o centrômero no meio, formando dois braços de mesmo tamanho; - Submetacêntricos: possuem o centrômero um pouco deslocado da região mediana, formando dois braços de tamanhos desiguais; - Acrocêntricos: possuem o centrômero bem próximo a uma das extremidades, formando um braço grande e outro muito pequeno; - Telocêntricos: possuem o centrômero em uma das extremidades, tendo apenas um braço. Fig. 3 – Classificação dos cromossomos em relação à posição do centrômero. Cariótipo O cariótipo é o conjunto de cromossomos ou a constante cromossômica diplóide (2n) das células somáticas de um indivíduo. E pode ser apresentado de duas formas: por meio de imagens reais de cromossomos (cariograma) ou através de cromossomos desenhados ou esquematizados (idiograma). Ambas as representações fornecem as informações necessárias para estabelecer as relações entre as espécies, além de permitir a observação do sexo ou de alguma anomalia cromossômica apresentada por algum indivíduo no momento em que já conhecemos a constituição cromossômica diploide de tal indivíduo. Para que haja uma melhor visualização e determinação do cariótipo, se faz necessária a interrupção do processo de divisão da célula no momento da metáfase com colchicina (substância que interfere na http://www.infoescola.com/biologia/cromossomos/ http://www.infoescola.com/biologia/metafase/ formação das fibras do fuso), pois é nesta fase da divisão que os cromossomos encontram-se na sua máxima condensação, facilitando sua observação. Os cromossomos serão identificados pelo seu tamanho, posição de seus centrômeros e padrão de bandeamento, para então serem organizados em pares de homólogos em ordem decrescente de tamanho. Nos humanos, as células somáticas são diploides, apresentam 46 cromossomos (2n=46), agrupados em 23 pares, sendo que 22 desses pares são autossômicos (determina as características gerais) e 1 par alossômico sexual, diferindo macho (XY) de fêmea (XX). Temos para um cariótipo normal da espécie humana, as seguintes representações possíveis: Cariótipo de um homem → 22 AA + XY ou 46, XY Cariótipo de uma mulher → 22 AA + XX ou 46, XX Existem diversas anomalias cromossômicas. Seguem os exemplos mais comuns: - Síndrome de Turner: uma mulher com esta síndrome apresenta apenas um cromossomo sexual, sendo 45, X; - Síndrome de Klinefelter: homem apresenta 47 cromossomos (XXY); pode haver também casos com 48 cromossomos (XXXY) e até 49 (XXXXY); - Síndrome de Down ou trissomia do 21: 47, XX (ou XY), +21 é um indivíduo que possui um cromossomo a mais no par 21; - Síndrome de Cri du chat: um indivíduo com 46 cromossomos (XX), 5p- (há a perda de uma parte do cromossomo 5); - Supermacho: 47, XYY; - Superfêmea: 47, XXX; - Síndrome de Edwards ou trissomia do 18: 47, XX (ou XY), +18; - Síndrome de Patau ou trissomia do 13: 47, XX (ou XY), + 13. Leitura Específica 01 Centrômeros e cinetocóro O cinetocóro é uma estrutura proteica formada por diversas proteínas motoras, situado na superfície externa do centrômero de cada cromátide. É a estrutura responsável por ancorar os cromossomos aos microtúbulos do fuso acromático durante o processo de divisão celular. Quando ocorre a divisão do material genético, deve ocorrer a divisão do cinetocóro e a despolimerização dos microtúbulos (retirada de tubulina), ocasionando a tração do cromossomo ao pólo da célula em formação. Cromossomos e genes O gene é uma sequência de nucleotídeos do DNA que pode ser transcrita em uma versão de RNA e consequentemente traduzida em uma proteína. É um trecho do DNA e consequentemente de um cromossomo que contém uma informação e que será expressada em uma característica. OBS.: Genoma é o conjunto de genes de uma espécie, que contém as informações para a produção de todas as proteínas e características de um ser vivo. Haploidia x Diploidia Uma célula ou um organismo é classificada como haplóide ou diplóide de acordo com a quantidade de tipos de cromossomos que possui. Cada tipo de cromossomo possui determinados genes que codificam determinadas características. Isso significa que tipos diferentes de cromossomos codificam características diferentes. - Haplóide (n: 1 cromossomo de cada tipo): quando encontramos somente um exemplar de cada tipo de cromossomo, onde n é igual ao número de tipos de cromossomos; - Diplóide (2n: 2 cromossomos de cada tipo): quando encontramos doisexemplares de cada tipo de cromossomo, ou seja, pares de cromossomos. Como esses cromossomos possuem genes que determinam as mesmas características, são chamados de cromossomos homólogos; Fig. 4 – Haploidia x diploidia OBS.: Uma célula pode ser haplóide e possuir cromossomos simples ou duplicados. O mesmo pode acontecer com uma célula diplóide, pois o número de cromossomos é determinado pelo número de centrômeros!!! Tanto cromossomos simples quanto os duplicados possuem apenas um centrômero! O que varia é a quantidade de cromátides e, portanto, de moléculas de DNA. O cromossomo simples possui apenas uma cromátide e consequentemente uma molécula de DNA, enquanto o cromossomo duplicado apresenta duas cromátides e consequentemente duas moléculas de DNA. CICLO CELULAR A célula passa por um ciclo de vida dividido em basicamente dois períodos: a intérfase e a divisão celular. A interfase é o período que precede qualquer divisão celular, sendo de intensa atividade metabólica. A intérfase é subdividida em 3 fases: G1: vida normal da célula, com intensa síntese proteica, expressão gênica e crescimento celular; S: síntese de DNA (replicação) e duplicação de centríolos; G2: síntese de proteínas e enzimas destinadas à divisão celular. Fig. 5 – Ciclo celular. M = mitose ou meiose. G1, S e G2 fazem parte da interfase. Há dois tipos de divisão celular: mitose e meiose. OBS.: Algumas células nunca se dividem e ficam estacionadas no G1 da intérfase. Como elas nunca atingem outras fases, diz-se que essas células se encontram sempre em G0. Como exemplo temos as células neuronais e as musculares (só se dividem durante o desenvolvimento embrionário). Leitura Específica 02 O Controle do Ciclo Celular e a Origem do Câncer Nas células que se dividem ativamente, a interfase é seguida da mitose, culminando na citocinese (divisão do citoplasma). Sabe-se que a passagem de uma fase para outra é controlada por fatores de regulação – de modo geral protéicos – que atuam nos chamados pontos de checagem do ciclo celular. Dentre essas proteínas, se destacam as ciclinas, que controlam a passagem da fase G1 para a fase S e da G2 para a mitose. Se em algumas dessas fases houver alguma http://www.infoescola.com/doencas/sindrome-de-turner/ http://www.infoescola.com/doencas-geneticas/sindrome-de-klinefelter/ http://www.infoescola.com/doencas/sindrome-de-down/ anomalia, por exemplo, algum dano no DNA, o ciclo é interrompido até que o defeito seja reparado e o ciclo celular possa continuar. Caso contrário, a célula é conduzida à apoptose (morte celular programada). Outro ponto de checagem é o da mitose, promovendo a distribuição correta dos cromossomos pelas células-filhas. Perceba que o ciclo celular é perfeitamente regulado, está sob controle de diversos genes e o resultado é a produção e diferenciação das células componentes dos diferentes tecidos do organismo. Os pontos de checagem correspondem, assim, a mecanismos que impedem a formação de células anômalas. A origem das células cancerosas está associada a anomalias na regulação do ciclo celular e à perda de controle da mitose. Alterações do funcionamento de genes controladores do ciclo celular, em decorrência de mutações, são relacionados ao surgimento de um câncer. Duas classes de genes, os proto-onco-genes e os genes supressores de tumor são os mais diretamente relacionados à regulação do ciclo celular. Os proto-oncogenes são responsáveis pela produção de proteínas que atuam na estimulação do ciclo celular, enquanto os genes supressores de tumor são responsáveis pela produção de proteínas que atuam inibindo o ciclo celular. Dizendo de outro modo, os proto-oncogenes, quando ativos, estimulam a ocorrência de divisão celular e os genes supressores de tumor, quando ativos, inibem a ocorrência de divisão celular. O equilíbrio na atuação desses dois grupos de genes resulta no perfeito funcionamento do ciclo celular. Mutações nos proto-oncogenes podem os transformar em oncogenes (genes causadores de câncer). As que afetam os genes supressores de tumor perturbam o sistema inibidor e o ciclo celular fica desregulado, promovendo a ocorrência desordenada de divisões celulares e o surgimento de células cancerosas, que possuem as seguintes características: - São indiferenciadas: não contribuindo para a formação natural dos tecidos, - Seus núcleos são volumosos: e com um número anormal de cromossomos; - Empilham-se sobre a outras: em várias camadas, originando um aglomerado de células que forma um tumor; - Dividem-se incontroladamente: as mutações nos genes citados acima provocam a desregulação do ciclo celular. Se ficar restrito ao local de origem e for encapsulado, diz-se que o tumor é benigno, podendo ser removido. Nos tumores malignos, ocorre a metástase, ou seja, as células cancerosas abandonam o local de origem, espalham-se por via sanguínea ou linfática, e invadem outros órgãos. Esse processo é acompanhado por uma angiogênese, que é a formação de inúmeros vasos sanguíneos responsáveis pela nutrição das células cancerosas. Leitura Específica 03 Telômeros e a Origem do Câncer Outra ocorrência envolvendo alterações do ciclo celular é relativa aos telômeros, que são segmentos de moléculas de DNA com repetições de bases que atuam como “capas protetoras” da extremidade dos cromossomos, protegendo-os de quaisquer danos (e.g. a degradação do telômero por ação de DNAases), garantindo-se assim a integridade do material genético que eles comportam. Em células humanas normais, a cada ciclo celular os telômeros são progressivamente encurtados, as extremidades dos cromossomos ficam cada vez mais curtas, até atingir um limite mínimo de tamanho incompatível com a vida da célula, paralisando-se as divisões celulares e sinalizando o fim da vida da célula. A cada divisão celular o tamanho do telômero diminui, pois as enzimas responsáveis pelo processo de duplicação do DNA não são capazes de finalizar a replicação dos terminais dos cromossomos. À medida que a célula vai se dividindo e consequentemente, a replicação vai ocorrendo, o último fragmento de Okazaki não é replicado, levando a um encurtamento progressivo do telômero. Quando este atingir um tamanho mínimo necessário para a formação da alça, diz-se que o telômero atingiu o ponto crítico, a partir do qual é impossível prosseguir com a replicação. Este tamanho crítico dos telômeros pode levar à danificação do DNA dos cromossomos e conduz à entrada da célula em senescência, estágio no qual esta consegue prosseguir com o seu metabolismo, apesar de não ser capaz de voltar a se dividir. Fig. 6 – Alça telomérica. Esta incapacidade faz a célula permanecer em um ponto entre a fase G1 e S do ciclo celular, até eventualmente acabar por sofrer apoptose. Por terem um genoma menor e totalmente instável, estas células entram em um estado irreversível de incapacidade de proliferação conhecido como senescência replicativa ou envelhecimento celular. Essa função dos telômeros ficou mais clara com a clonagem da ovelha Dolly, nascida em 1996, a partir de células de glândula mamária de ovelha adulta (células somáticas). Dolly nasceu com telômeros menores que os de animais concebidos de forma natural e, aos seis anos, já apresentava artrite e doença pulmonar progressiva, enfermidades incomuns para sua idade cronológica. Já todas as síndromes de envelhecimento acelerado estudadas apresentam alterações na biologia dos telômeros, havendo, por exemplo, uma diminuição acelerada do comprimento telomérico. Em células cancerosas esse limite é transposto graças a atividade de uma enzima, a telomerase, que atua na reposição constante dos telômeros, mantendo-os sempre com o tamanho original, permitindo assim, que as células se dividam continuamente e se tornem praticamente “imortais”. A imortalização celular pode assim ser o resultado da mutação de um gene na viade repressão da telomerase, permitindo a expressão da telomerase nestas células. Em outras palavras, o gene da telomerase é inativo em células somáticas, mas em células cancerígenas ele se torna ativo e a telomerase é produzida, permitindo a continua replicação da célula anormal. Futuramente, espera-se utilizar a detecção da telomerase ativa como método de diagnóstico de câncer e ainda como pré-diagnóstico. Devido à ligação entre proliferação celular e telomerase ativa, a inativação desta enzima poderá ser um potencial tratamento para o câncer. Para isso foram criadas moléculas inibidoras desta enzima. Com seu uso, após um determinado número de duplicações, as células cancerígenas atingirão a senescência e a morte. Fig. 7 – Regulação do comprimento do telômero em células normais e cancerígenas. Ação da telomerase A telomerase é uma enzima ribonucleoprotêica, mais concretamente uma transcriptase reversa, pertencente à classe das DNA polimerases, que tem por principal função estabilizar o comprimento dos telômeros por adição de repetições teloméricas nas extremidades dos cromossomos, de modo a compensar a erosão contínua destes, a cada divisão celular. Ela é ativa em células-tronco (especialmente as embrionárias) e em células germinativas, não sendo detectada em células somáticas normais, excetuando algumas células proliferativas de tecidos renováveis (células germinativas hematopoiéticas, linfócitos ativados, células basais da epiderme e algumas células do intestino), embora em baixa concentração. A sua ação sobre os cromossomos ocorre através de um mecanismo bastante simples. Já vimos que, a cada replicação da cadeia de DNA, os telômeros vão se encurtando na extremidade 5’ de uma das novas cadeias de DNA formadas. A telomerase reconhece uma zona rica em Guaninas, presente na extremidade de uma sequência telomérica de uma cadeia de DNA, e procede ao seu alongamento, no sentido de 5’ para 3’. Graças à molécula de RNA complementar à repetição telomérica, a telomerase determina um alongamento da extremidade 3’ da cadeia de DNA cromossômico proveniente da cadeia mãe, por adição de uma unidade de repetição telomérica a esta mesma extremidade. Este aumento cria o espaço necessário à adição de um primer de RNA convencional, o que permite que a cadeia complementar possa continuar a ser sintetizada. Fig. 8 – Ação da telomerase. DIVISÃO CELULAR Na mitose, a divisão de uma célula-mãe gera duas células-filhas geneticamente idênticas e com o mesmo número cromossômico. Uma célula n produz duas células n, uma célula 2n produz duas células 2n e assim por diante. Trata-se de uma divisão equacional. Típica de células somáticas (soma = corpo), ocorre para renovação celular, regeneração tecidual e crescimento de organismos. Para organismos unicelulares, é utilizada como forma de reprodução, sendo esta, assexuada ou ainda para a formação de gametas em vegetais. Células da pele, do intestino e da medula óssea apresentam alta taxa mitótica. Já na meiose, a divisão de uma célula-mãe 2n gera 4 células-filhas n, geneticamente diferentes. Neste caso, como uma célula 2n produz quatro células n, a divisão é chamada reducional. A meiose consiste em duas etapas: a meiose I e a meiose II. Um fato que reforça o caráter reducional da meiose é que, embora compreenda duas etapas sucessivas de divisão celular, os cromossomos só se duplicam uma vez, durante a fase S da intérfase. Típica de células germinativas, diretamente ligada à reprodução, ocorre para formação de gametas ou esporos. Fig. 9 – Meiose (figura da esquerda) e mitose (figura da direita). Mitose A mitose é um processo contínuo de divisão celular, mas, por motivos didáticos a dividimos em fases: prófase, metáfase, anáfase e telófase. Alguns autores costumam citar uma quinta fase – a prometáfase – intermediária entre a prófase e a metáfase. No final da mitose, ocorre a separação do citoplasma, chamada de citocinese. Prófase – Fase de início (pro = antes) - Início da condensação do DNA: o DNA se espiraliza e se condensa para formar os cromossomos. Nessa fase, os cromossomos já estão duplicados; - Regressão do núcleo: O nucléolo começa a desaparecer e a carioteca a se desintegrar, o núcleo absorve água e aumenta de volume; - Formação do fuso acromático: Organiza-se em torno do núcleo um conjunto de fibras (formadas por microtúbulos) originadas a partir dos centrossomos (local onde se encontram os centríolos), constituindo o fuso mitótico; OBS.: Embora os centríolos participem da divisão, não é deles que se originam as fibras do fuso. Na mitose em célula animal, as fibras que se situam ao redor de cada par de centríolos opostas ao fuso constituem o áster (do grego, aster = estrela). Na célula vegetal, como não existem centríolos, não há a formação do áster (mitose anastral), mas ainda ocorre a formação do fuso mitótico a partir da tubulina citoplasmática. Prometáfase - Desaparecimento da carioteca; - Ligação dos cromossomos ao fuso: No final da prófase, curtas fibras do fuso, provenientes do centrossomos, unem-se aos centrômeros. Cada uma das cromátides-irmãs fica ligada a uma fibra de um dos pólos da célula. Em outras palavras, cada cromossomo fica ligado a duas fibras de polos opostos. Metáfase – Fase do meio (meta = no meio) - Os cromossomos atingem o máximo em espiralação e encurtam. Ocorre o alinhamento dos cromossomos na região equatorial da célula, formando a placa metafásica - No finalzinho da metáfase e início da anáfase ocorre a duplicação dos centrômeros. OBS.: A placa metáfasica nas células vegetais não é centralizada na região equatorial da célula devido à ausência de centríolos. Isso explica a maior incidência de erros durante a divisão celular e separação de material genético nas células vegetais. Anáfase – Fase do deslocamento (ana indica movimento ao contrário) - As fibras do fuso começam a encurtar. Em consequência, ocorre a separação de cromátides-irmãs e cada uma é puxada para um pólo oposto da célula. OBS.: Como cada cromátide passa a ser um novo cromossomo, pode-se considerar que a célula fica temporariamente tetraplóide (4n). Telófase – Fase do Fim (telos = fim) É o retorno às condições de intérfase: - Os cromossomos iniciam o processo de desespiralização. - Os nucléolos reaparecem nos novos núcleos celulares. - A carioteca se reorganiza em cada núcleo filho. - Citocinese: divisão do citoplasma e organelas. Fig. 10 – Gráfico de ciclo celular com mitose. Fig. 11 – Mitose. I e II – Prófase; III – Prometáfase; IV – Metáfase; V e VI – Anáfase; VII e VIII – Telófase. Leitura Complementar 01 Citocinese em células vegetais Na célula animal a citocinese ocorre de fora para dentro, isto é, como se a célula fosse estrangulada e partida em duas (citocinese centrípeta). Na célula vegetal, a citocinese é centrífuga (foge do centro), devido à formação da lamela média e da parede celular. No início da telófase forma-se o fragmoplasto, um conjunto de microtúbulos protéicos semelhantes aos do fuso de divisão. Os microtúbulos do fragmoplasto funcionam como andaimes que orientam a deposição de uma placa celular mediana semelhante a um disco, originada de vesículas fundidas do sistema golgiense. Progressivamente, a placa celular cresce em direção à periferia e, ao mesmo tempo, no interior da vesícula, ocorre a deposição de algumas substâncias, entre elas, pectina e hemicelulose, ambos polissacarídeos. De cada lado da placa celular, as membranas fundidas contribuem para a formação, nessa região, das membranas plasmáticas das duas novas células e que acabam se conectando com a membrana plasmática da célula-mãe. Em continuação à formação dessa lamela média, cada célula-filha deposita uma parede celulósica. Fig. 12 – Citocinese em células vegetais. Meiose Podemos estudar a meiose em duas etapas(meiose I e meiose II), separadas por um curto intervalo, chamado intercinese. Em cada etapa, encontramos as fases estudadas na mitose, ou seja, prófase, metáfase, anáfase e telófase. Meiose I Prófase I É a etapa mais marcante da meiose I. Nela ocorre o pareamento dos cromossomos homólogos e pode acontecer um fenômeno conhecido como crossing-over, que é a troca de genes entre dois cromossomos, mais especificamente, entre as duas cromátides não-irmãs (homólogas). Como a prófase I é longa, há uma sequência de eventos que, para efeito de estudo, pode ser dividida nas seguintes etapas: Leptóteno: Inicia-se a espiralação cromossômica. É a fase de (leptós = fino), em que os filamentos cromossômicos são finos, pouco visíveis e já constituídos cada um por duas cromátides. Zigóteno (zygós = par): Ocorre o pareamento dos cromossomos homólogos; é um pareamento ponto por ponto conhecido como sinapse (o prefixo sin provém do grego e significa união); Paquíteno (pakhús = espesso): visualização da tétrade (cromossomos homólogos duplicados e pareados). É nessa fase que ocorre a troca de pedaços entre as cromátides homólogas, caracterizando o crossing-over. Diplóteno: A região de contato entre as cromátides homólogas que evidencia a ocorrência de crossin-over é chamada de quiasma (qui corresponde à letra “x” em grego) e é visualizada apenas nesta fase. Diacinese (dia = através; kinesis = movimento): é a última fase da prófase I, onde a espiralação dos cromossomos aumenta. Enquanto acontecem esses eventos, os centríolos, que vieram duplicados da intérfase, migram para os pólos opostos e organizam o fuso de divisão; os nucléolos desaparecem; a carioteca se desfaz após o término da prófase I, prenunciando a ocorrência da metáfase I. Metáfase I - Ocorre o pareamento de cromossomos homólogos na região equatorial, formando a placa metafásica. Nesta fase, cada cromossomo está ligado a uma fibra do fuso diferente, de polos diferentes. Anáfase I - O encurtamento das fibras do fuso causa a separação dos cromossomos homólogos (não há separação das cromátides-irmãs). Estes são conduzidos para polos opostos da célula e normalmente permanecem na forma condensada, já que ainda irá ocorrer a meiose II. Às vezes, nem mesmo a carioteca se reconstitui. Telófase I - Ao final desta fase ocorre a citocinese, separando as duas células-filhas, já haplóides, mas com cromossomos duplicados (lembrem que ocorreu separação de cromossomos na metáfase I, portanto ao final da meiose I, o número de cromossomos das células já se reduz à metade!). Segue-se um curto intervalo - a intercinese, que procede a prófase II. Meiose II A meiose II acaba sendo muito parecida com a mitose e assim como esta, ela também é equacional. Prófase II – cada uma das duas células-filhas tem apenas um lote de cromossomos duplicados. Nesta fase os centríolos duplicam novamente e as células em que houve formação da carioteca, esta começa a se desintegrar. Metáfase II - como na mitose, os cromossomos prendem-se pelo centrômero às fibras do fuso, que partem de ambos os pólos. Ocorre o alinhamento dos cromossomos na placa metafásica. Anáfase II – Ocorre duplicação dos centrômeros e a separação de cromátides-irmãs. Telófase II e citocinese – com o término da telófase II reorganizam-se os núcleos. A citocinese separa as quatro células-filhas haplóides, isto é, sem cromossomos homólogos e com a metade do número de cromossomos em relação à célula que iniciou a meiose. Fig. 13 – Esquema geral da meiose. Fig. 14 – Gráfico de ciclo celular com meiose. A = G1; B = S; C = G2; D = Meiose I; E = Meiose II. Importância da meiose - Redução do número cromossômico da célula: é importante fator para a conservação do lote cromossômico (ploidia) das espécies, pois na meiose formam-se gametas com a metade do lote cromossômico. Quando da fecundação, ou seja, do encontro de dois gametas, o número de cromossomos da espécie se restabelece. - Recombinação gênica: durante a meiose, os cromossomos homólogos se pareiam e as cromátides homólogas trocam partes entre si, trocando assim, genes. As trocas provocam o surgimento de novas sequências de genes ao longo dos cromossomos. Esse processo é conhecido como permutação gênica ou crossing-over e ocorre na prófase da meiose I, mais especificamente no paquíteno. Além do crossing-over, durante a meiose ocorre a separação aleatória dos cromossomos durante a anáfase, ou também chamada de segregação independente. Imaginando-se que uma célula com dois pares de cromossomos homólogos (A e a, B e b), se divida por meiose (figura 15), as quatro células resultantes ao final da divisão poderão ter a seguinte constituição cromossômica: (a e b), (a e B), (A e b) e (A e B). A ocorrência desses dois fenômenos permite a formação de 4 células completamente diferentes entre si, promovendo a variabilidade genética. A variabilidade genética existente entre os organismos das diferentes espécies é muito importante para a ocorrência da evolução biológica. Sobre essa variabilidade é que atua a seleção natural, favorecendo a sobrevivência de indivíduos dotados de características genéticas adaptadas ao meio. Quanto maior a variabilidade gerada na meiose, por meio de recombinação gênica, maior é a probabilidade de existir um ou mais indivíduos que sejam adaptados ao ambiente em que vivem ou a um ambiente em mudança. Fig. 15 – Meiose com crossing-over. Mitose x Meiose As diferenças básicas entre mitose e meiose residem na organização dos cromossomos na placa metafásica e na separação dos mesmos. Vide a tabela e figura abaixo. Fases/Tipo de divisão Mitose Meiose I Meiose II Metáfase Alinhamento dos cromossomos (célula 2n) – placa metafásica simples Pareamento dos cromossomos homólogos (célula 2n) – placa metafásica dupla Alinhamento dos cromossomos (célula n) – placa metafásica simples Anáfase Separação de cromátides- irmãs Separação de cromossomos homólogos Separação de cromátides-irmãs Fig. 16 – Comparação entre meiose e mitose. VÍRUS Os vírus são seres muito simples e pequenos (medem menos de 0,2 µm), formados basicamente por uma cápsula proteica envolvendo o material genético, que, dependendo do tipo de vírus, pode ser o DNA, RNA ou os dois juntos (citomegalovírus). A palavra vírus vem do latim vírus que significa fluído venenoso ou toxina. Atualmente é utilizada para descrever os vírus biológicos, além de designar, metaforicamente, qualquer coisa que se reproduza de forma parasitária, como ideias. O termo vírus de computador nasceu por analogia. A palavra vírion ou víron é usada para se referir a uma única partícula viral que estiver fora da célula hospedeira. Características Os vírus possuem algumas características que dificultam sua inclusão no mundo dos seres vivos: - São parasitas obrigatórios intracelulares: isso significa que eles somente se reproduzem pela invasão e possessão do controle da maquinaria de autoreprodução celular; - São acelulares: não são formados por células; - Não possuem metabolismo próprio: os vírus somente são infecciosos quando parasitam uma célula, pois a falta de hialoplasma e ribossomos impede a síntese proteica e a multiplicação do material genético viral. Eles não podem captar nutrientes, utilizar energia ou realizar qualquer atividade biossintética. Fora da célula não sobrevivem muito tempo. Entretanto, possuem algumas outras características que os incluem no mundo dos seres vivos: - Possuem material genético: este contém todas as informações necessárias para infectar uma célula e se reproduzir dentro dela; - São parte de linhagens contínuas: são originados de seres semelhantes e geram outros seres semelhantes; - Reproduzem-se: apesar de precisarem da maquinaria celular; - Evoluem em resposta ao ambiente: através de variabilidade genética (víruspossuem alta taxa de mutação genética) e seleção natural; OBS.: O termo vírus geralmente refere-se às partículas que infectam eucariontes (organismos cujas células têm carioteca), enquanto o termo bacteriófago ou fago é utilizado para descrever aqueles que infectam procariontes (domínios Bacteria e Archaea / Reino Monera). Estrutura dos vírus De maneira geral, os vírus carregam uma pequena quantidade de ácido nucléico, sempre envolto por uma cápsula protéica denominada capsídeo. As proteínas que compõe o capsídeo são específicas para cada tipo de vírus. O capsídeo somado ao ácido nucleico que ele envolve é denominado nucleocapsídeo. Fig. 17 – Estrutura de um bacteriófago e seu nucleocapsídeo. Alguns vírus são formados apenas pelo núcleocapsídeo, outros no entanto, possuem um envoltório ou envelope externo ao nucleocapsídeo. Esses vírus são denominados vírus encapsulados ou envelopados. Fig. 18 – Estrutura de um vírus envelopado (HIV). O envelope consiste principalmente em duas camadas de lipídios derivadas da membrana plasmática da célula hospedeira e em moléculas de proteínas virais, específicas para cada tipo de vírus, imersas nas camadas de lipídios. São as moléculas de proteínas virais que determinam qual tipo de célula o vírus irá infectar. Geralmente, o grupo de células que um tipo de vírus infecta é bastante restrito, pois tais proteínas devem se ligar à determinados receptores de membrana das células. Por isso, os vírus são altamente específicos e atacam somente as células que apresentarem o receptor complementar. Alguns vírus possuem enzimas. Por exemplo o HIV tem a enzima transcriptase reversa que faz com que o processo de transcrição reversa seja realizado (formação de DNA a partir do RNA viral). Esse processo de se formar DNA a partir de RNA viral é denominado retrotranscrição, o que deu o nome retrovírus aos vírus que realizam esse processo. Os outros vírus que possuem DNA fazem o processo de transcrição e só depois a tradução. Em muitos casos os vírus modificam o metabolismo da célula que parasitam, podendo provocar a sua degeneração e morte. Para isso, é preciso que o vírus inicialmente entre na célula: muitas vezes ele adere à parede da célula e "injeta" o seu material genético ou então entra na célula por englobamento - por uma endocitose mediada por receptor, ou ainda ocorre a fusão do envelope viral com a membrana plasmática das células infectadas. Tipos de vírus Os vírus são classificados em sete grupos arbitrários, segundo a classificação de Baltimore: I. DNA dupla fita (por exemplo, Adenovirus; Herpesvirus; Poxvirus) II. DNA de fita simples (Parvovirus) III. RNA dupla fita (Reovirus; Birnavirus) IV. RNA fita simples de senso positivo (Picornavirus; Togavirus, Flavivírus) V. RNA fita simples de senso negativo (Orthomixovirus, Rhabdovirus) VI. RNA fita simples de senso positivo com ciclo intermediário de replicação de DNA (Retrovírus) Fig. 19 – Classificação de Baltimore em relação aos vírus. Estágios da infecção viral A – Adsorção B – Penetração C – Desnudamento D – Replicação do genoma viral E – Expressão dos genes virais: transcrição de RNAm e tradução F – Síntese de componentes virais G – Montagem e maturação de vírus completos H – Liberação A – Adsorção O vírus se adere à superfície de uma célula hospedeira viva mediante interação de suas proteínas de ligação (sítio de ligação) com receptores celulares específicos. Danos causados a estes sítios de ligação (ex: por desinfetantes ou calor), ou o bloqueio por anticorpos específicos (anticorpos neutralizantes) podem impedir a infectividade de um vírus. A especificidade da interação define e limita o tipo de célula hospedeira que pode ser infectada. Fig. 20 – Adsorção viral. B – Penetração A penetração ocorre quase que instantaneamente após a adsorção e depende de energia, só ocorrendo, portanto, em células vivas. A penetração ocorre de maneira diferente em vírus envelopado e não-envelopado: - Vírus não-envelopados: ocorre invaginação da membrana celular em torno da partícula viral, com endocitose do vírus em vacúolos intracelulares – endocitose mediada!! vírus Fig. 21 – Penetração de vírus não envelopado. - Vírus envelopado: Ocorre a fusão do envelope viral com a membrana plasmática e a entrada do nucleocapsídeo viral no citoplasma da célula hospedeira; requer a presença de uma proteína de fusão viral no envelope do vírion. Ex: herpesvirus, HIV. Fig. 21 – Penetração de vírus envelopado. C – Desnudamento O capsídeo que foi internalizado é desintegrado espontaneamente ou digerido pela ação das enzimas lisossomais celulares, liberando o material genético viral no citoplasma. Para os vírus que se replicam no citoplasma, o genoma é simplesmente liberado na célula e para os que se replicam no núcleo, o genoma, frequentemente associado com nucleoproteínas, é transportado através da membrana nuclear. A parte proteica é removida nos poros nucleares e o genoma viral penetra no núcleo. D – Replicação do genoma viral Há vírus que se replicam no citoplasma, como por exemplo, o vírus da poliomielite, e os que se replicam no núcleo, como o da herpes. A estratégia de replicação do genoma viral depende do tipo de material genético do vírion infectante. E – Expressão dos genes virais O vírus subverte o metabolismo da célula que passa a trabalhar muito mais em função de produzir componentes virais do que elementos normais da célula. O ácido nucléico viral é transcrito e traduzido pelos ribossomos da célula hospedeira nas diversas proteínas virais (enzimas e proteínas estruturais), além de ser replicado para posterior empacotamento no interior dos capsídios. F – Síntese dos componentes virais A biossíntese dos componentes virais sempre ocorre no citoplasma da célula e segue os seguintes passos: - Síntese de enzimas para a replicação do genoma viral; - Síntese das proteínas dos capsômeros. G – Montagem e maturação Logo após a tradução ocorre a montagem das subunidades protéicas (e dos componentes da membrana no caso dos vírus envelopados) e empacotamento do ácido nucléico viral, com formação de novas partículas virais completas em um determinado sítio da célula. H – Liberação No final da montagem ou na maturação, partículas virais completas são liberadas por lise da célula ou por exocitose (brotamento). Para vírus líticos (a maioria dos vírus não envelopados) a liberação ocorre por simples lise da célula, e, na grande maioria dos casos, ocasionando a morte desta. Os vírus envelopados carregam consigo uma porção da membrana plasmática da célula hospedeira que envolve o vírus quando este emerge da célula pelo processo do brotamento. Este processo pode ou não ser letal para a célula. Em outras situações, como por exemplo, no caso do vírus da herpes simples, que é montado no núcleo da célula hospedeira, o envelope viral origina-se do envoltório nuclear e não da membrana plasmática. Replicação viral – Principais estratégias Para se replicar, o vírus deve produzir novos ácidos nucléicos e novas proteínas virais (do capsídeo e envelope, quando houver), o que pode acontecer de diversos modos, dependendo do tipo de material genético que o vírus possuir. Nesta apostila, abordaremos os quatro principais tipos virais. 1. Vírus de DNA de cadeia dupla com replicação nuclear Liberam seu genoma no núcleo da célula e a maquinaria celular realiza a transcrição. Para replicar o seu DNA viral, utilizam a DNA polimerase e outras proteínas e enzimas adicionais da célula hospedeira. Ex: bacteriófago; Bacteriófagos – Reprodução Os bacteriófagos podem ser vírus de DNA ou de RNA que infectam somente organismos procariotos. São formados apenas pelo nucleocapsídeo, não existindo formas envelopadas. Os mais estudados são os que infectam a bactéria intestinalEscherichia coli, conhecida como fagos T. Estes são constituídos por uma cápsula protéica bastante complexa, que apresenta uma região denominada cabeça, com formato poligonal, envolvendo uma molécula de DNA, e uma região denominada cauda, com formato cilíndrico, contendo, em sua extremidade livre, fibras protéicas. Etapas da replicação 1. O fago se adere à superfície da célula bacteriana através das fibras protéicas da cauda; 2. O DNA é injetado para dentro da célula enquanto o capsídeo e todas as outras estruturas virais ficam de fora. O fago então pode seguir um dos dois tipos de ciclos reprodutivos: - Ciclo lítico: as funções normais da célula infectada são interrompidas na presença de ácido nucléico do vírus (DNA ou RNA). Esse, ao mesmo tempo em que é replicado, comanda a síntese das proteínas que comporão o capsídeo. Os capsídeos organizam-se e envolvem as moléculas de ácido nucléico. São produzidos, então novos vírus. Ao final da infecção, são liberadas lisozimas que degradam a parede celular e causam a lise celular, ou seja, a célula infectada rompe-se e os novos bacteriófagos são liberados. Sintomas causados por um vírus que se reproduz desta maneira, em um organismo multicelular aparecem imediatamente. - Ciclo lisogênico: o vírus invade a bactéria ou a célula hospedeira, onde o DNA viral incorpora-se ao DNA da célula infectada. Isto é, o DNA viral torna-se parte do DNA da célula infectada. Uma vez infectada, a célula continua suas operações normais, como reprodução e ciclo celular. Durante o processo de divisão celular, o material genético da célula, juntamente com o material genético do vírus que foi incorporado, sofre duplicação e em seguida é dividido equitativamente entre as células-filhas. Assim, uma vez infectada, uma célula começará a transmitir o vírus sempre que passar por mitose e todas as células estarão infectadas também. Sintomas causados por um vírus que se reproduz através desta maneira, em um organismo multicelular podem demorar a aparecer. Doenças causadas por vírus lisogênico tendem a ser incuráveis. Alguns exemplos incluem a AIDS e herpes. Sob determinadas condições, naturais e artificiais (tais como dessecação, radiações ultravioleta, raios X ou certos agentes químicos), um vírus lisogênico pode transformar-se em não-lisogênico e iniciar o ciclo lítico. OBS.: O ciclo lítico e lisogênico também ocorrem em vírus que infectam células eucariontes! Inclusive, alguns vírus se replicam dentro da célula hospedeira e não causam a morte da mesma, já que as partículas virais nesse caso saem da célula por exocitose, (e.g. vírus da gripe). Fig. 23 – Ciclo lítico de um bacteriófago. 2. Vírus de RNA de cadeia simples positiva ou RNA(+) Servem diretamente como RNAm. A fita senso positivo é utilizada para o empacotamento viral, para tradução de proteínas virais e para moldes de replicação. Entretanto, para realizarem a replicação do material genético, precisam de uma replicase. Esta enzima é produzida durante a infecção da célula pela tradução direta dos genes virais. Tem como função formar uma fita de RNA(-) a partir da fita de RNA (+), que servirá de molde para a formação de mais fitas RNA (+). Ex: picornavirus (Poliomielite), togavirus (rubéola), flavivirus (dengue). Fig. 22 – Replicação de vírus RNA senso positivo. 3. Vírus de RNA de cadeia simples negativa ou RNA(-) Transportam replicases prontas (RNAs polimerases dependentes de RNA) codificadas pelo seu genoma para a replicação de seu RNA e para produzir seus RNAm, uma vez que células não infectadas não possuem tais enzimas e seus genomas não servem como RNAm. Para sua replicação, a fita de RNA senso negativa serve de molde para a produção de uma RNA senso positivo. Esta por sua vez, servirá de molde para a formação de novos RNA’s de senso negativo. Ex: Rhabdovirus (Vírus da estomatite vesicular; vírus rábico), família Paramixovirus (parainfluenza, caxumba, sarampo, vírus respiratório sincicial); Fig. 22 – Replicação de vírus RNA senso negativo. 4. Vírus de RNA fita simples de senso positivo com ciclo intermediário de replicação de DNA (Retrovírus) Os retrovírus compõem um grupo especial de vírus no que concerne ao modo de replicação de seu genoma. Seu material genético, apesar de ser um RNA, não é um RNAm, mas um molde para a síntese de uma molécula de DNA de cadeia dupla em um processo denominado transcrição reversa. O vírus da AIDS é um retrovírus, sendo o único vírus diplóide, contendo duas moléculas de RNA idênticas entre si. Esse processo é mediado pela enzima transcriptase reversa, uma DNA polimerase RNA-dependente que transcreve sequências de RNA em DNA. Essa enzima é parte integrante desses retrovírus. A molécula de DNA de cadeia dupla resultante é integrada ao genoma do hospedeiro e, nesta forma, é denominada “provírus”. A incorporação do provírus no genoma da célula hospedeira, fenômeno denominado virogenia, pode acarretar a transformação tumoral das células infectadas, resultando no desenvolvimento de um câncer. Após a integração do provírus no genoma da célula infectada, enzimas celulares transcrevem o DNA do provírus em RNA genômico para ser incorporado nos novos capsídios e em RNAm para a tradução das proteínas estruturais do capsídio e da transcriptase reversa. Ex: vírus do HIV. Retrovírus – Reprodução O vírus do HIV, um retrovírus, possui além de capsídeo proteico, envelope lipoproteico, duas moléculas de RNA idênticas, e enzimas como a integrase, proteases e a transcriptase reversa. Etapas da replicação 1. Utilizam glicoproteínas do envelope para se ligarem, principalmente, aos receptores CD4 de células epiteliais e sanguíneas (linfócito T); 2. Por serem envelopados, seu envelope se funde à membrana da célula hospedeira, permitindo a entrada de todo o capsídeo; 3. No interior da célula, o capsídeo se desintegra e as moléculas de RNA servem de molde para a transcriptase reversa produzir uma molécula de DNA; 4. A primeira fita de DNA formada serve de molde para a formação de uma hemi-molécula complementar de DNA (a transcriptase reversa atua, também, como polimerase de DNA, produzindo uma segunda cadeia de DNA complementar à primeira cadeia única), formando um DNA de fita dupla; 5. O DNA de fita dupla penetra no núcleo e se insere no DNA da célula hospedeira através da atuação da enzima integrase. A partir desse ponto, o DNA viral passa a ser transcrito em RNA viral e traduzido em longas cadeias de polipeptídeos virais. 6. Essa cadeia de polipeptídeos virais é clivada pelas proteases em partículas virais, que formam novos vírus. Estes, por fim, saem da célula por exocitose. O combate ao vírus do HIV é na verdade realizado por um coquetel de vários medicamentos que inibem a replicação viral em algumas etapas, como na atuação da transcriptase reversa ou das proteases virais (veja figura 24). Fig. 24 – infecção e reprodução do HIV (retrovírus). Viroses No homem, inúmeras doenças são causadas por vírus e praticamente todos os tecidos e órgãos humanos são afetados por alguma infecção viral. Para algumas doenças virais existe vacina, para outras existem medicamentos que dificultam a penetração do vírus na célula hospedeira ou ainda sua replicação no interior da célula infectada. Para outras viroses ainda não há tratamento direto ou prevenção, e nesses casos, recomenda-se o uso de drogas que combatem apenas os sintomas causados por elas. OBS.: Muitas pessoas se automedicam de maneira errada quando estão com viroses e tomam antibióticos. Os antibióticos são drogas potentes apenas contra bactérias e são inúteis no combate aos vírus. Às vezes, os próprios médicos receitam antibióticos enquanto aguardam os resultados dos exames, pois algumas doenças ou sintomas se encaixam tanto em quadros causados por bactérias ou vírus. Essas e outras são causas da resistência crescente aos antibióticospelas bactérias. EXERCÍCIOS QUESTÃO 1 (Enem) No ciclo celular atuam moléculas reguladoras. Dentre elas, a proteína p53 é ativada em resposta a mutações no DNA, evitando a progressão do ciclo até que os danos sejam reparados, ou induzindo a célula à autodestruição. ALBERTS, B. et al. Fundamentos da biologia celular. Porto Alegre: Artmed, 2011 (adaptado). A ausência dessa proteína poderá favorecer a a) redução da síntese de DNA, acelerando o ciclo celular. b) saída imediata do ciclo celular, antecipando a proteção do DNA. c) ativação de outras proteínas reguladoras, induzindo a apoptose. d) manutenção da estabilidade genética, favorecendo a longevidade. e) proliferação celular exagerada, resultando na formação de um tumor. QUESTÃO 2 (Enem) Um importante princípio da biologia, relacionado à transmissão de caracteres e à embriogênese humana, foi quebrado com a descoberta do microquimerismo fetal. Microquimerismo é o nome dado ao fenômeno biológico referente a uma pequena população de células ou DNA presente em um indivíduo, mas derivada de um organismo geneticamente distinto. Investigando-se a presença do cromossomo Y, foi revelado que diversos tecidos de mulheres continham células masculinas. A análise do histórico médico revelou uma correlação extremamente curiosa: apenas as mulheres que antes tiveram filhos homens apresentaram microquimerismo masculino. Essa correlação levou à interpretação de que existe uma troca natural entre células do feto e maternas durante a gravidez. MUOTRI, A. Você não é só você: carregamos células maternas na maioria de nossos órgãos. Disponível em: http://g1.globo.com. Acesso em: 4 dez. 2012 (adaptado). O princípio contestado com essa descoberta, relacionado ao desenvolvimento do corpo humano, é o de que a) o fenótipo das nossas células pode mudar por influência do meio ambiente. b) a dominância genética determina a expressão de alguns genes. c) as mutações genéticas introduzem variabilidade no genoma. d) mitocôndrias e o seu DNA provêm do gameta materno. e) as nossas células corporais provêm de um único zigoto. QUESTÃO 3 (Uerj) Os microtúbulos, produzidos pelos centríolos, costumam ser comparados a trilhos, já que é por meio deles que o material genético se desloca durante a divisão celular. A imagem abaixo ilustra essas estruturas. Durante o processo de divisão mitótica, os microtúbulos são responsáveis pelo processo de: a) espiralização do DNA b) recombinação dos alelos c) duplicação das cromátides d) organização dos cromossomos QUESTÃO 4 (G1 - ifce) O ônibus chega, Júlia embarca. Ela senta do lado da janela e vê o coletivo deslizando em sua faixa preferencial enquanto os carros ficam retidos pelo engarrafamento tão comum naquele horário. Na rádio, Nando Reis canta “Espatódea” (que ele compôs para sua filha Zoé). Júlia sorri. Ela acha fofinho o relacionamento do cantor com os filhos. Além de “Espatódea”, ele compôs uma música para o seu filho Sebastião (“O mundo é bão Sebastião”). Além das músicas, Nando Reis compartilha com os filhos algumas informações genéticas. Sabendo disso, é correto afirmar que a) as mitocôndrias de Sebastião são da mesma linhagem genética das mitocôndrias do cantor. Já as mitocôndrias de Zoé são da mesma linhagem genética das mitocôndrias da mãe. b) se o músico possuir um alelo recessivo para um gene que se encontra em seu cromossomo X, obrigatoriamente seu filho Sebastião possui aquele alelo recessivo. c) as mitocôndrias de Zoé e Sebastião são da mesma linhagem genética das mitocôndrias do cantor. d) as mitocôndrias de Zoé são da mesma linhagem genética das mitocôndrias do cantor. Já as mitocôndrias do Sebastião são da mesma linhagem genética das mitocôndrias da mãe. e) se o músico possuir um alelo recessivo para um gene que se encontra em seu cromossomo X, obrigatoriamente sua filha Zoé possui aquele alelo recessivo. QUESTÃO 5 (Upf) Nos eucariotos, a célula somática, durante o seu ciclo de vida, passa por dois importantes momentos, o da interfase (I) e o da divisão (M). Ao final da divisão, são geradas duas novas células, que iniciam um novo ciclo de vida, conforme mostra a figura. Sobre o ciclo de vida de uma célula 2n 12, analise as seguintes afirmações: I. Na fase G1, essa célula apresenta 12 moléculas de DNA, cada molécula referente a um cromossomo simples. II. Na fase S, a célula duplica a quantidade de DNA nuclear por um processo chamado de replicação semiconservativa. III. Na fase G2, essa célula deverá conter 24 moléculas de DNA para, durante a mitose, compactá-las em 12 cromossomos duplicados. Está correto o que se afirma em a) II e III, apenas. b) I e II, apenas. c) I e III, apenas. d) II, apenas. e) I, II e III. QUESTÃO 6 (G1 - ifpe) Considere os processos de divisão celular classificados como mitose e meiose para avaliar as afirmativas abaixo. I. A meiose ocorre no processo de formação dos gametas, o que contribui para a redução do número de cromossomos nas células- filhas. II. A mitose ocorre durante o crescimento dos seres vivos, multiplicando o número de células e originando células idênticas. III. Podemos observar, durante o processo de mitose, duas etapas denominadas, respectivamente, prófase I e prófase II, onde ocorrerá a duplicação dos centríolos. IV. Na anáfase I, podemos observar a separação das cromátides irmãs. V. Na metáfase II, ocorre o pareamento dos homólogos na região equatorial da célula, seguido da cariocinese. Estão CORRETAS apenas as proposições a) II e III. b) I e II. c) IV e V. d) III e V. e) I e IV. QUESTÃO 7 (Ufrgs) Pessoas que apresentam Síndrome de Down são em geral trissômicas para o cromossomo 21. Esse problema ocorre predominantemente devido à não disjunção do par cromossômico na a) anáfase I da meiose. b) prófase II da meiose. c) metáfase da mitose. d) telófase I da meiose. e) metáfase II da meiose. QUESTÃO 8 (Uece) Em relação à divisão celular, escreva V ou F conforme seja verdadeiro ou falso o que se afirma a seguir: ( ) A síntese do DNA é semiconservativa, pois cada dupla hélice tem uma cadeia antiga e uma cadeia nova. ( ) A duplicação do DNA ocorre durante a fase S da interfase. ( ) O período 1G é o intervalo entre o término da duplicação do DNA e a próxima mitose. ( ) O período 2G é o intervalo de tempo que ocorre desde o fim da mitose até o início da duplicação do DNA. Está correta, de cima para baixo, a seguinte sequência: a) V, V, F, F. b) V, F, V, F. c) F, V, F, V. d) F, F, V, V. QUESTÃO 9 (Ufpr) Sobre a divisão celular, é correto afirmar: a) Ao final da mitose ocorre redução da ploidia da célula por meio da separação das cromátides-irmãs. b) Os gametas haploides são originados por meio da separação dos cromossomos homólogos que ocorre na meiose I. c) A segregação dos cromossomos homólogos ocorre durante a mitose I, originando gametas haploides. d) A meiose origina gametas haploides por meio da separação das cromátides-irmãs. e) O crossing over ocorre durante a mitose, podendo produzir gametas recombinantes. QUESTÃO 10 (Ufpr) Células eucarióticas que estão se dividindo ativamente passam por uma série de estágios, conhecidos conjuntamente como ciclo celular, e a quantidade de DNA contido nessas células pode variar ao longo desses estágios. a) Uma célula humana diploide que está na prófase da mitose tem quantos cromossomos, quantas cromátides e quantas fitas de DNA cromossômico? Justifique sua resposta. b) Uma célula humana que sofreu meiose dá origem a células-filhas. Cada célula-filha contém quantos cromossomos, quantas cromátides e quantas fitas de DNA cromossômico? Justifique sua resposta. c) Umhomem tem genótipo AaBb, sendo que os genes A e B têm segregação independente. Quais serão os genótipos possíveis dos seus gametas? Quantos cromossomos contém cada gameta? QUESTÃO 11 (Fac. Albert Einstein - Medicin) Uma célula animal foi analisada ao microscópio, o que permitiu visualizar 4 cromossomos duplicados se deslocando para cada um dos polos da célula. Sabendo que a ploidia do animal é 2n 8, a célula analisada encontra-se em a) anáfase II da meiose. b) metáfase da mitose. c) anáfase da mitose. d) anáfase I da meiose. e) metáfase I da meiose. QUESTÃO 12 (Mackenzie) Durante a aula de biologia de uma escola, certo professor esquematizou na lousa (desenho abaixo) uma das fases pertencentes a um específico tipo de divisão celular, tema que os alunos estavam estudando naquele momento. Em seguida, o professor pediu a seus alunos que escrevessem no caderno se a ilustração representava uma fase da meiose ou uma fase da mitose. Deveriam, também, identificar o nome da fase escolhida e justificar. Cinco alunos diferentes, indicados na tabela, atenderam ao pedido do professor e escreveram em seus cadernos as seguintes informações: Nome do aluno Fase escolhida Justificativa Maria Metáfase Mitótica Cromossomos com alto grau de espiralização. Roberto Metáfase II Meiótica Cromossomos com alto grau de espiralização. Denise Anáfase I Meiótica Separação das cromátides-irmãs devido ao encurtamento das fibras do fuso. Carlos Metáfase I Meiótica Pareamento dos Cromossomos homólogos na região mediana da célula. Marcelo Telófase Mitótica Pareamento das Cromátides- irmãs na região mediana da célula. O processo ilustrado foi melhor descrito por a) Maria. b) Roberto. c) Denise. d) Carlos. e) Marcelo. QUESTÃO 13 (Fmp) Apenas as células diploides podem sofrer meiose, dado que as células haploides têm um conjunto único de cromossomos que não pode mais ser reduzido. A figura abaixo representa a anáfase II da meiose de uma célula animal. O número diploide da célula que se está dividindo por meiose é igual a a) 8 cromossomos b) 12 cromossomos c) 4 cromossomos d) 16 cromossomos e) 2 cromossomos QUESTÃO 14 (Ufjf-pism 1) O ciclo celular é um período entre o surgimento de uma célula por divisão celular até o momento em que esta célula se dividirá novamente para a geração de células-filhas. Na maior parte do ciclo celular a célula encontra-se na fase de __________. Esta fase é ainda dividida em três períodos, sendo que no período __________ ocorre a replicação (duplicação) do material genético destas células que já foram estimuladas a entrar em divisão. No processo de divisão celular, que é subdividido em 4 fases, ocorrem eventos marcantes que identificam estas fases, como a segregação das cromátides (cromossomos) irmãs para polos opostos durante a fase de __________. Assinale a alternativa cuja sequência CORRETA completa os espaços tracejados: a) Replicação do DNA, G2, prófase. b) Intérfase, S, anáfase. c) G2, G1, anáfase. d) Prófase, S, telófase. e) Intérfase, G1, metáfase QUESTÃO 15 (Ufsc) Elizabeth, filha do Sr. José e da Sra. Maria, nasceu com múltiplas anomalias congênitas associadas a uma síndrome genética. No histórico familiar consta que a Sra. Maria teve um aborto prévio e que a sua irmã também teve dois abortos. O médico solicitou o cariótipo do bebê e dos seus pais para a análise. Os resultados revelaram: - Sr. José: cariótipo masculino normal: 46, XY - Sra. Maria: translocação balanceada entre os cromossomos 1 e 22 (Figuras B e C) - Elizabeth: produto de segregação não balanceado Figura: Representação dos cromossomos com padrões de bandeamento específicos (bandas claras e escuras). (A) os pares de cromossomos 1 e 22 do Sr. José; (B) os cromossomos 1, 22, der(1) e der(22) da Sra. Maria; (C) os processos de translocação entre os cromossomos 1 e 22 : os locais onde ocorrem as quebras estão indicados pelas cabeças de setas; através de mecanismo de reparo do DNA, ocorre a junção das extremidades, formando dois cromossomos derivados, denominados “der (1)” e “der (22)”; (D) os possíveis gametas da Sra. Maria, que podem resultar em gametas balanceados (com todas as informações genéticas dos cromossomos 1 e 22) ou em gametas não balanceados (com a ausência de alguma informação genética do cromossomo 1 ou 22). O gameta que deu origem a Elizabeth está circundado. READ, Andren; DONNAI, Dian. Genética clínica: uma nova abordagem. Porto Alegre: Artmed, 2008, p. 43-45. [Adaptado]. Sobre a estrutura dos cromossomos e o caso clínico acima, é correto afirmar que: 01) o gameta da Sra. Maria que deu origem a Elizabeth possui um segmento em excesso do cromossomo 1. 02) a causa mais provável do aborto prévio que a Sra. Maria teve foi a fecundação de um gameta com alteração cromossômica balanceada. 04) todas as alterações cromossômicas resultam em síndromes genéticas, especialmente as alterações estruturais. 08) o próximo filho da Sra. Maria, caso não ocorra aborto, tem 100% de probabilidade de apresentar malformações congênitas múltiplas. 16) os cromossomos são componentes celulares cuja estrutura química é constituída exclusivamente por uma longa molécula de DNA. 32) o caso de Elizabeth é um exemplo de aneuploidia, uma alteração cromossômica numérica. 64) o pai de Elizabeth foi responsável por 50% dos cromossomos com alterações estruturais que resultaram nas anomalias congênitas múltiplas da filha. QUESTÃO 16 (Uerj) Considere a ilustração abaixo, de uma célula animal com padrão diploide de seis cromossomos, ou seja, 2n 6, em divisão celular. A partir da ilustração, observa-se a ocorrência do seguinte processo: a) reposição de células mortas b) multiplicação celular assexuada c) produção de células totipotentes d) formação de células reprodutoras QUESTÃO 17 (Famerp) Pesquisadores da Universidade de Massachusetts, EUA, demonstraram que seria possível tratar a Síndrome de Down silenciando o cromossomo extra encontrado na pessoa com a doença. O princípio se baseia em aplicar o mecanismo natural que ocorre nas células somáticas das mulheres, em que um dos cromossomos fica inativado, formando o corpúsculo de Barr. (Veja, 24.07.2013. Adaptado.) a) Qual cromossomo extra a pessoa com Síndrome de Down apresenta nas células anormais? Esse cromossomo é classificado como autossômico ou sexual? b) Caso o hipotético mecanismo para o tratamento da síndrome tenha sucesso, com qual aspecto morfológico o cromossomo extra ficaria quando inativado? Por que esse mecanismo pode ser um tratamento ou uma forma de minimizar os sintomas da Síndrome de Down? QUESTÃO 18 (Ufpr) Uma nova espécie de mamífero foi identificada e a análise do cariótipo mostrou a existência de 12 pares de cromossomos homólogos, além de mais dois cromossomos de tamanhos diferentes, identificados como o par sexual. Considere que essa espécie de mamífero tem o mesmo sistema de determinação sexual presente em humanos e responda: a) Quantos cromossomos existem nas células somáticas, nos óvulos e nos espermatozoides dessa nova espécie de mamífero? b) O espécime que teve o cariótipo analisado é macho ou fêmea? Justifique sua resposta. c) Quantas moléculas de DNA cromossômico existem nos gametas dessa espécie de mamífero? Justifique sua resposta. QUESTÃO 19 (Pucsp) Células de um mamífero com número diploide de cromossomos igual a 20 foram mantidas em um meio de cultura laboratorial. Posteriormente, foi realizada a fusão citoplasmática de uma célula A, que se encontrava na fase G1 da interfase, com uma célula B, que se encontrava em prófase da mitose. Os núcleos das duas células permaneceram independentes. Imediatamente após a fusão citoplasmáticao núcleo da célula A iniciou a mitose. Neste momento, a quantidade de moléculas de DNA no núcleo A é igual a a) 10. b) 20. c) 40. d) 80. QUESTÃO 20 (Fgv) A figura ilustra a prófase do processo de divisão celular. Considerando que se trata de uma divisão equacional, os cromossomos estão a) duplicados, pareados e posicionados no plano equatorial da célula. b) não duplicados, pareados e posicionados no interior do núcleo em degeneração. c) duplicados, não pareados e posicionados no interior do núcleo em degeneração. d) não duplicados, não pareados e posicionados no plano equatorial da célula. e) duplicados, pareados e posicionados no interior do núcleo em degeneração. QUESTÃO 21 (Uel) Os vírus não pertencem a nenhum dos cinco reinos. Pesquisadores se dividem entre aqueles que não os consideram seres vivos, pois não possuem metabolismo próprio, e os que consideram que a capacidade de replicação, a hereditariedade e a evolução já são suficientes para considerá-los como tais. Com base nos conhecimentos sobre vírus, considere as afirmativas a seguir. I. Os vírus são constituídos por uma ou várias moléculas de ácido nucleico, protegidas por uma cápsula de proteína. II. Os vírus se reproduzem assexuadamente por bipartição, primeiramente duplicando seu material genético e, em seguida, dividindo-se. III. O vírus do cólera, doença transmitida pela saliva de seus portadores, causa fraqueza muscular progressiva, lesões na pele e nas mucosas. IV. Os vírus podem ser combatidos por vacinas fabricadas com agentes infecciosos atenuados, que promovem a reação do organismo ao produzir anticorpos específicos. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e II são corretas. b) Somente as afirmativas I e IV são corretas. c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas. e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas. QUESTÃO 22 (Uece) Em relação aos vírus, escreva V ou F conforme sejam verdadeiras ou falsas as seguintes afirmações: ( ) Os vírus são conjuntos de genes capazes de transferir-se de uma célula para outra alterando seu funcionamento. ( ) Assim como as células, o vírus se origina de outro vírus. ( ) O genoma viral pode ser de RNA ou de DNA, em cadeia simples ou dupla. ( ) Os vírus apresentam maquinaria para sintetizar macromoléculas e mecanismos para utilizar energia. Está correta, de cima para baixo, a seguinte sequência: a) V, F, V, F. b) F, V, V, V. c) F, V, F, V. d) V, F, F, F. QUESTÃO 23 (Enem) Na família Retroviridae encontram-se diversos vírus que infectam aves e mamíferos, sendo caracterizada pela produção de DNA a partir de uma molécula de RNA. Alguns retrovírus infectam exclusivamente humanos, não necessitando de outros hospedeiros, reservatórios ou vetores biológicos. As infecções ocasionadas por esses vírus vêm causando mortes e grandes prejuízos ao desenvolvimento social e econômico. Nesse contexto, pesquisadores têm produzido medicamentos que contribuem para o tratamento dessas doenças. Que avanços tecnológicos têm contribuído para o tratamento dessas infecções virais? a) Melhoria dos métodos de controle dos vetores desses vírus. b) Fabricação de soros mutagênicos para combate desses vírus. c) Investimento da indústria em equipamentos de proteção individual. d) Produção de vacinas que evitam a infecção das células hospedeiras. e) Desenvolvimento de antirretrovirais que dificultam a reprodução desses vírus. QUESTÃO 24 (Uece) Atente ao que se diz a respeito de vírus, e assinale com V o que for verdadeiro e com F o que for falso. ( ) Um vírus que se aproxima da célula hospedeira injeta seu material genético e multiplica-se com a ajuda das organelas da célula infectada tem ciclo lisogênico. ( ) Todo vírus possui uma cápsula proteica protetora denominada capsídeo que encerra um genoma de DNA ou RNA. ( ) No ciclo lítico, o vírus invade a célula hospedeira e agrega seu material genético ao genoma da mesma. ( ) Apesar de poder ser causada por fungos e bactérias, a pneumonia também pode ter origem viral. A sequência correta, de cima para baixo, é: a) V, V, F, F. b) F, V, F, V. c) F, F, V, V. d) V, F, V, F. QUESTÃO 25 (Uerj) Por meio de técnicas desenvolvidas pela engenharia genética, é possível alterar o DNA das células. Uma dessas técnicas se baseia na utilização de vírus, manipulados por meio de duas enzimas: uma responsável pelo corte do material genético viral em pontos específicos e outra pela inserção de genes de interesse no vírus. Indique a característica dos vírus que justifica sua utilização na alteração do DNA das células. Em seguida, nomeie as duas enzimas referidas acima, indispensáveis para esse procedimento. QUESTÃO 26 (Fac. Albert Einstein - Medicin) Nas plantas de tabaco ocorre uma doença conhecida como mosaico do tabaco, provocada pelo vírus TMV. O TMV tem constituição simples: uma única molécula de RNA encapsulada em um revestimento de proteína. Linhagens diferentes desses vírus são identificáveis pela composição do envoltório proteico. Em um experimento clássico da década de 1950, pesquisadores trabalharam com duas linhagens de TMV. Em cada uma das linhagens, separaram as proteínas do RNA. Em seguida, reuniram as proteínas da linhagem A com o RNA da linhagem B e vice-versa, reconstituindo, assim, vírus completos capazes de infectar as folhas do tabaco. Se uma planta de tabaco fosse infectada com uma linhagem mista de TMV contendo proteínas da linhagem A e RNA da linhagem B, seria esperado encontrar, após algum tempo, nas folhas infectadas, a) apenas vírus mistos, contendo proteína da linhagem A e RNA da linhagem B. b) apenas vírus mistos, contendo proteína da linhagem B e RNA da linhagem A. c) apenas vírus da linhagem B. d) apenas vírus da linhagem A. QUESTÃO 27 (Mackenzie) A simplicidade bioquímica dos vírus tem levado alguns cientistas a questionar se eles realmente são seres vivos. Para alguns estudiosos, os vírus são a forma de vida mais simples que existe. Mesmo os que não incluem os vírus entre os seres vivos concordam que eles são sistemas biológicos, uma vez que possuem ácidos nucleicos e utilizam o mesmo sistema de codificação genética que todas as formas de vida conhecidas. Amabis, J.M.; Martho,G.R. Fundamentos da Biologia Moderna. 4 ed. São Paulo:Moderna, 2006. p. 251 Julgue como verdadeiras (V) ou falsas (F) as afirmativas sobre os vírus. ( ) São acelulares e procariontes. ( ) Seu material genético pode ser DNA ou RNA. ( ) Não possuem metabolismo próprio; por isso, são parasitas intracelulares obrigatórios. ( ) São constituídos por um capsídeo duplo com constituição lipoproteica e por uma molécula de ácido nucleico. ( ) Os retrovírus são portadores de RNA e da enzima transcriptase reversa A sequência correta de cima para baixo é a) V, V, F, F, V b) V, F, F, V, F c) F, F, V, V, F d) V, V, V, F, V e) F, V, V, F, V QUESTÃO 28 (Uece) No que diz respeito a vírus, é correto afirmar que a) são parasitas intracelulares não obrigatórios. b) genoma viral é um ácido nucleico de cadeia simples. c) podem ser unicelulares ou pluricelulares. d) o capsídeo viral tem composição proteica. QUESTÃO 29 (G1 - cps) Um grupo de estudantes conversando sobre a prevenção e o tratamento de diferentes tipos de doenças causadas por vírus e bactérias elaboraram os seguintes enunciados: I. Os vírus são acelulares. II. Os vírus e as bactérias não possuem metabolismo próprio. III. As doenças causadas por vírus e bactérias não têm cura. IV. As bactérias são seres parasitas obrigatórios. V. As bactérias são microscópicas. Assinale a alternativa que apresentaos enunciados corretos. a) I, II, III e IV apenas. b) II, III, IV e V apenas. c) I, III e V apenas. d) II e IV apenas. e) I e V apenas. QUESTÃO 30 (Acafe) H1N1 e H3N2: O que é verdade e o que é boato nos alertas sobre epidemia de gripe no Brasil Sinônimo de gripe, a palavra "influenza" tem sido usada de forma geral no Brasil para se referir aos tipos A e B, que estão relacionados a epidemias. O tipo C é aquele mais comum, que causa apenas infecções respiratórias brandas. "No Brasil, circulam no momento apenas os vírus H1N1 e H3N2", afirma Nancy Bellei, professora afiliada da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp) e consultora em influenza para o Ministério da Saúde, referindo-se aos tipos de influenza A. Entre as medidas de prevenção da gripe está a vacina quadrivalente, na qual consta a cepa do vírus H1N1, H3N2, B Yamagata e B Victoria, o que possibilita a imunização contra influenza A e B. Fonte: BBC, 21/04/2018 (Adaptado). Disponível em: http://www.bbc.com Acerca das informações acima e dos conhecimentos relacionados ao tema, analise as afirmações a seguir. I. A influenza A é uma infecção respiratória aguda, de comportamento sazonal, e tem aumento no número de casos entre as estações climáticas mais frias. Porém, no Brasil, pode haver casos em outras épocas do ano, já que o país apresenta diferenças geográficas e climáticas em suas regiões. II. O H3N2 e o H1N1 são subtipos do vírus da Influenza A, assim classificados em razão de variações nas hemaglutininas (H) e neuraminidases (N) em decorrência da estrutura do DNA do vírus. III. Assim como a influenza, a febre amarela é uma doença viral que pode ser prevenida com a vacinação. No caso da febre amarela, a vacinação é indicada para todas as pessoas que vivem ou irão para áreas de risco da doença e onde há casos da doença em humanos ou circulação do vírus entre animais (macacos). IV. Os vírus multiplicam-se através de dois tipos de ciclos reprodutivos: o ciclo lisogênico e o ciclo lítico. No ciclo lítico, quando a célula hospedeira passa por divisões mitóticas, transmite às células-filhas não só o seu genoma, como também o material genético do vírus que a infectou. V. A febre amarela é uma doença infecciosa transmitida por vetores e causada pelo RNA vírus Arbovírus do grupo dos Flavivirus É correto o que se afirma em: a) II – III – IV – V b) I – II – IV c) I – III – V d) II – IV – V Gabarito: Resposta da questão 1: [E] A ausência da proteína p53 impede que ocorra o sistema de reparo de danos no DNA, consequentemente, pode resultar em proliferação celular descontrolada e desenvolvimento de tumores. Resposta da questão 2: [E] O texto cita a correlação entre mulheres que já tiveram filhos do sexo masculino e a presença de células portadoras do cromossomo Y em seus tecidos. Tal fato contesta o dogma de que todas as células de um indivíduo são provenientes do zigoto. Resposta da questão 3: [D] Durante a mitose, os microtúbulos são os responsáveis pela correta distribuição dos cromossomos para as células filhas. Resposta da questão 4: [E] [A] Incorreta. As mitocôndrias têm origem materna, pois as dos gametas masculinos se degeneram logo após a fecundação. [B] Incorreta. O pai contribui com o cromossomo Y quando o descendente é masculino e a mãe com o cromossomo X, portanto, não há como o filho, obrigatoriamente, ter o mesmo alelo recessivo do pai no cromossomo X. [C] Incorreta. As mitocôndrias da filha e do filho são da mesma linhagem genética, a materna. [D] Incorreta. As mitocôndrias da filha e do filho são de linhagens genéticas diferentes da do pai, já que ambos receberam as mitocôndrias da mãe. [E] Correta. O pai contribui com um dos cromossomos X da filha e outro vem da mãe (XX), portanto, se ele possui um alelo recessivo para um gene no cromossomo X, sua filha possui o mesmo alelo. Resposta da questão 5: [E] Todas as afirmações estão corretas e relacionadas ao processo de mitose. Resposta da questão 6: [B] [I] Correta. A meiose significa diminuição e designa a divisão celular em que o número de cromossomos é reduzido à metade nas células- filhas, originando os gametas. [II] Correta. A mitose é a divisão celular em que o número de cromossomos se mantém nas células-filhas, idênticas à célula-mãe; ocorre durante o crescimento dos seres vivos, na reprodução assexuada de alguns seres vivos e na reparação de tecidos. [III] Incorreta. Na mitose, ocorre apenas uma prófase, etapa marcada pela condensação dos cromossomos, desaparecimento do nucléolo e início da formação do fuso mitótico. [IV] Incorreta. Na anáfase I, durante a meiose I, ocorre a separação dos cromossomos homólogos duplicados. [V] Incorreta. Na metáfase II, durante a meiose II, os cromossomos duplicados, não homólogos, associam-se ao fuso mitótico e alinham-se na região equatorial da célula para que ocorra a separação das cromátides-irmãs na etapa seguinte. Resposta da questão 7: [A] A síndrome de Down causada pela trissomia do cromossomo 21, geralmente, é causada pela não disjunção desse cromossomo na anáfase I da meiose. Resposta da questão 8: [A] O período 1G é o intervalo entre o fim da mitose e o início da duplicação do DNA. O período 2G é o intervalo de tempo entre o fim do período S e o início da mitose. Resposta da questão 9: [B] A redução de ploidia ocorre durante a meiose I, quando ocorre a segregação dos cromossomos homólogos. O crossing-over ocorre durante a prófase I da meiose. Resposta da questão 10: a) A célula humana que está na prófase da mitose possui 46 cromossomos duplicados, 92 cromátides e 92 fitas de DNA cromossômico. A duplicação do material genético ocorreu durante o período S da interfase e cada cromossomo duplicado é formado por duas cromátides-irmãs, as quais se constituem em duas moléculas de DNA idênticas. b) A célula humana que sofreu meiose origina quatro células filhas haploides com 23 cromossomos simples que correspondem a 23 moléculas de DNA. As cromátides aparecem durante a divisão I e durante a divisão II até a metáfase II. c) O homem com genótipo AaBb forma quatro tipos de gametas com genótipos AB, Ab, aB e ab. Seus gametas contarão 23 cromossomos. Resposta da questão 11: [D] A células 2n 8 está em anáfase I da meiose I, pois os cromossomos homólogos estão se separando nessa etapa da divisão. Resposta da questão 12:[D] A figura ilustra a metáfase I da meiose de uma célula 2N 4, porque os cromossomos pareados se situam na região mediana do fuso acromático. Resposta da questão 13: [A] O número diploide da célula em divisão é de 8 cromossomos (2n 8), pois esses cromossomos separam, na meiose I, os cromossomos homólogos (A) e na meiose II, as cromátides-irmãs (B). Resposta da questão 14: [B] Na maior parte do ciclo celular, a célula encontra-se em Intérfase, período compreendido antes das divisões celulares consecutivas; a duplicação do material genético ocorre no período S (síntese); e a segregação das cromátides-irmãs para polos opostos ocorre na fase chamada de anáfase. Resposta da questão 15: 01. [01] Correta. O gameta que deu origem a Elizabeth possui um segmento em excesso do cromossomo 1, através da translocação com o cromossomo 22. [02] Incorreta. A causa mais provável do aborto prévio foi a produção de gametas com anormalidade no material genético que, dependendo da segregação ocorrida durante a gametogênese, pode haver a formação de fetos com cromossomos não balanceados, portanto, não viáveis. [04] Incorreta. As alterações cromossômicas podem ou não causar síndromes genéticas; existem as numéricas, que podem alterar o conjunto inteiro de cromossomos (euploidia), inviável na espécie humana, ou causar a perda ou adição de um ou mais cromossomos (aneuploidias), podendo ser viáveis, mas causando síndromes; e estruturais,
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