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Mitose Prófase: formação do fuso mitótico, duplica centíolos, áster, decomposição da membrana nuclear, esporalização, 1cromossomo=2cromátides Metáfase: chamada fase do cariótipo, maior visualização dos cromossomos; Anáfase: encurtamento das fibrilas por perda das moléculas proteicas, impulsão por parte das fibras con tínuas. Enquanto estes fatos ocorrem, inicia-se o estrangulamento citoplasmático de fora para dentro; Telófase: Uma vez nos polos, inicia-se a desespiralização dos cromossomos, que se transformam em massas de cromatina. Estas são circundadas por cisternas do retículo endoplasmátic o,que depois se soldam umas às outras dando origem a novas membranas nucleares.Os cromossomos d esespiralizados estão dispostos em 2 conjuntos, um em cada polo. O núcleo também ressurge. Os nucléolos reaparecem sendo formados a partir da zona SAT de certos cromossomos. As fibras de áster e do fuso desaparecem. Meiose A meiose é a divisão celular que ocorre na formação dos gametas, reduzindo o número de cromossomos de uma espécie pela metade. Assim, uma célula-mãe diploide origina 4 células- filhas haploides. O processo ocorre por meio de duas etapas de divisões celulares sucessivas, dando origem a quatro células: • Meiose I: Etapa reducional, pois o número de cromossomos é reduzido pela metade. • Meiose II: Etapa equacional, o número de cromossomos das células que se dividem mantém- se o mesmo nas células que se formam. A meiose ocorre quando a célula entra em fase de reprodução, sendo o processo essencial para a formação de gametas, esporos e nas divisões do zigoto. Fases da meiose Meiose I Na interfase os cromossomos são finos e cumpridos. Ocorre a duplicação do DNA e dos cromossomos, formando assim as cromátides. Após a duplicação inicia-se a divisão celular. Prófase I A prófase I é uma fase bastante complexa, sendo dividida em cinco sub-fases consecutivas: https://www.todamateria.com.br/dna/ https://www.todamateria.com.br/cromossomos/ https://www.todamateria.com.br/divisao-celular/ • Leptóteno: cada cromossomo é formado por duas cromátides. Pode-se notar a presença de pequenas condensações, os cromômeros. • Zigóteno: inicia-se o emparelhamento dos cromossomos homólogos, denominado de sinapse, que se completa no paquíteno. • Paquíteno: cada par de cromossomos homólogos possui quatro cromátides, constituindo uma bivalente ou tétrade, formada por cromátides-irmãs: as que se originam de um mesmo cromossomo e as cromátides homólogas: as que se originam de cromossomos homólogos. Essas podem sofrer uma ruptura na mesma altura, e os dois pedaços podem trocar de lugar, realizando uma permutação ou crossing over. Como os cromossomos são portadores de genes, ocorre uma recombinação gênica. • Diplóteno: os cromossomos homólogos começam a se afastar, mas permanecem ligados pelas regiões onde ocorreu a permutação. Tais regiões constituem os quiasmas. • Diacinese:continua ocorrendo condensação e separação dos cromossomos homólogos. Com isso, os quiasmas vão escorregando para as pontas das cromátides, processo denominado terminação dos quiasmas. À medida que as fases evoluem, o nucléolo e a carioteca desaparecem. Metáfase I Na metáfase I, a membrana celular desaparece. Os pares de cromossomos homólogos se organizam no plano equatorial da célula. Os centrômeros do cromossomo homólogos se ligam a fibras que emergem de centríolos opostos. Assim cada componente do par será puxado em direções opostas. Anáfase I Na anáfase I, não ocorre divisão dos centrômeros. Cada componente do par de homólogos migra em direção a um dos polos da célula. Telófase I Na telófase, os cromossomos desespiralizam-se, a carioteca e o nucléolo reorganizam-se e ocorre a citocinese, divisão do citoplasma. Desse modo, surgem duas novas células haploides. Meiose II A meiose II é extremamente semelhante à mitose. A formação de células haploides a partir de outras haploides só é possível porque ocorre durante a meiose II, a separação das cromátides que formam as díades. https://www.todamateria.com.br/genes-alelos/ https://www.todamateria.com.br/recombinacao-genica/ https://www.todamateria.com.br/nucleolo-celular/ https://www.todamateria.com.br/centriolos/ Cada cromátide de uma díade dirige-se para um polo diferente e já pode ser chamada de cromossomo-irmão. As fases da meiose II são as seguintes: Prófase II Ocorre a condensação dos cromossomos e a duplicação dos centríolos. O nucléolo e a carioteca voltam a desaparecer. Metáfase II Os centríolos estão prontos para serem duplicados e os cromossomos organizam-se na região equatorial. Anáfase II As cromátides-irmãs separam-se se migram para cada um dos polos da célula, puxadas pelas fibras do fuso. Telófase II As fibras do fuso desaparecem e os cromossomos já encontram-se nos polos da célula. A carioteca surge novamente e o nucléolo se reorganiza. Por fim, ocorre a citocinese e o surgimento de 4 células-filhas haploides. Quais as diferenças entre a mitose e a meiose? A mitose e a meiose correspondem aos dois tipos de divisão celular. Porém, algumas características diferenciam os dois processos: • A mitose origina duas células-filhas idênticas à célula-mãe. Enquanto isso, na meiose são geradas 4 células-filhas com material genético diferente ao da célula-mãe. Além disso, as células-filhas ainda apresentam metade do número de cromossomos da célula-mãe. • A meiose reduz pela metade o número de cromossomos nas células-filhas. Na mitose o número de cromossomos é mantido entre a célula-mãe e as células-filhas. • A mitose ocorre na maior parte da células somáticas do corpo. Já a meiose ocorre somente nas células germinativas e esporos. A interfase, maior fase do ciclo celular, é dividida em três etapas básicas: G1, S e G2. A letra S é usada para simbolizar a palavra Synthesis, ou seja, a fase de intensa síntese de DNA. Já G1 e G2 fazem referência à palavra Gap, que significa intervalo, ou seja, os períodos G1 e G2 indicam o antes e o depois da produção do DNA. Na fase G1, que se inicia após a citocinese de uma divisão anterior, a célula começa a aumentar de tamanho e a duplicar os componentes dispostos no citoplasma. Em G1, também são produzidas mo léculas de RNA, que atuarão na síntese de proteínas. Na fase S, como dito anteriormente, inicia-se a duplicação do material genético da célula. Ao final do processo, a célula terá o dobro de DNA, o que permitirá que, no final da divisão, sejam formadas duas células idênticas com o mesmo número de cromossomos. Terminada a fase S, inicia-se a fase G2, que continuará até o início da divisão celular. Como a síntese de DNA é finalizada, a produção de RNA e a síntese de proteínas são retomadas. Em G2, a célula continua aumentando seu tamanho e duplicando as organelas. Como o volume da célula sofreu um grande aumento, faz-se necessário o início da divisão celular. As etapas da interfase correspondem a 95% do ciclo celular, e sua duração depende das condições fisiológicas nas quais uma célula encontra-se. As células do epitélio intestinal de um rato, por exemplo, apresentam a fase G1 com duração de 9 h, fase S com duração de 7h, G2 com duração de 1 a 5 horas e mitose com apenas 1 hora. https://www.todamateria.com.br/mitose/ Vale frisar que as etapas G1, S e G2 ocorrem em células que entrarão em divisão celular. Algumas células que se dividem com pouca frequência podem ficar por tempo indeterminado em um período conhecido como G0, em que a célula permanece ativa, mas sem se preparar para a divisão. Uma célula permanecerá em G0 até que seja estimulada. Mutações genicas Tipos de mutações • Mutação regressiva: quando um par de nucleotídeos numa sequência de DNA conserta a sequência original, restaurando o fenótipo original; • Mutação por mudança de matriz de leitura: é quando uma mutação causada por inserção e deleção de nucleotídeos diferentes de trêse seus múltiplos (1,2,4,5, etc) perturba a matriz de leitura do gene. Ou seja, se apenas um nucleotídeo é alterado, toda uma sequência é alterada. O resultado é um produto gênico (fenótipo, proteína) totalmente diferente; • Mutações não sinônimas: mutações onde apenas um nucleotídeo é mudado. Assim, um aminoácido é alterado e pode tornar não funcional a proteína final; • Mutação neural: quando há genes que passam por mutação e resulta em um aminoácido diferente, mas quimicamente semelhante ao original; • Mutação sem sentido: mutação em que ocorre mudanças em uma sequência de DNA resultando num códon de parada no RNA mensageiro e resultando numa proteína não funcional; https://www.infoescola.com/genetica/fenotipo/ https://www.infoescola.com/bioquimica/aminoacidos/ https://www.infoescola.com/bioquimica/proteinas/ https://www.infoescola.com/genetica/rna-mensageiro/ • Mutações pontuais: mutação que causa a substituição de um único nucleotídeo por outro nucleotídeo. As consequências das mutações Existem mutações benéficas, mas a grande maioria geram doenças e características diferentes. Por exemplo, a anemia falciforme é a substituição do ácido glutâmico pelo ácido valina e causa uma alteração na forma da proteína. Assim, acontecem alterações no formato dos glóbulos vermelhos do sangue deixando-os incapazes de transportar oxigênio. A cromatina sexual é uma estrutura formada no núcleo das células de fêmeas de mamíferos que representa um cromossomo X inativado. Também conhecida como Corpúsculo de Barr, esta massa densa aparece como uma forma de compensação de dose da dupla carga genética do cromossomo X nas fêmeas. O corpúsculo de Barr pode ser mais facilmente identificado na região peri-nucleolar nas células somáticas durante a intérfase, quando os outros cromossomos não estão condensados. A inativação do cromossomo X é organizada pelo gene XIST (X inactivation specific transcript). Ele é expresso nas células onde o X é inativo e sua expressão determina o silenciamento dos outros genes deste cromossomo. Alguns genes escapam da inativação do X como é o caso daqueles que estão na região pseudoautossômica (homóloga ao cromossomo Y), a região pericentromérica e cerca de 30% dos genes do braço curto do X. Já as falhas neste processo podem ser letais, como ocorre quando não há a inativação do X em células embrionárias após o 13º-16º dia de desenvolvimento. Existem casos em que a inativação do X não ocorre de forma aleatória. No processo denominado Lyonização seletiva a inativação do cromossomo X acontece sobre aquele apresenta uma mutação. A Lyonização negativa, por sua vez, inativa o X que não tem uma mutação, mantendo ativo o cromossomo X mutado. E em casos de células de tecido extraembrionário, somente cromossomos X herdados do pai são inativados. O número de cromossomos X está diretamente relacionado ao número de corpúsculos de Barr presentes no núcleo. Este número é importante, pois através dele não só podem-se diferenciar as células masculinas das femininas, mas também se pode identificar a ocorrência de síndromes ou anomalias cromossômicas sexuais. Assim, o número de corpúsculos de Barr = número de cromossomos X por célula – 1. Na tabela a seguir, veremos exemplos. Condição Cromossomos Sexuais Número de Cromatina sexual (Corpúsculos de Barr) Fêmea normal XX 1 Macho normal XY nenhum https://www.infoescola.com/doencas/anemia-falciforme/ https://www.infoescola.com/bioquimica/acido-glutamico/ https://www.infoescola.com/bioquimica/valina/ https://www.infoescola.com/sangue/hemacias/ https://www.infoescola.com/citologia/nucleo-celular/ https://www.infoescola.com/biologia/mamiferos/ https://www.infoescola.com/biologia/cromossomos/ https://www.infoescola.com/biologia/celula-somatica/ https://www.infoescola.com/biologia/mutacao/ Trissomia do X XXX 2 Síndrome de Turner X nenhum Síndrome de Klinefelter XXY 1
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