Unidade 6 – Reprodução
6.2.1.
reprodução sexuada
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A reprodução sexuada está relacionada com processos que envolvem troca e mistura de material genético entre indivíduos de uma mesma espécie. Os gametas, células sexuais femininas e masculinas, unem-se e formam uma única célula, o ovo ou zigoto. Cada gameta tem metade dos cromossomas de qualquer outra célula do individuo, por esta razão existe um processo que permite a redução dos cromossomas, a MEIOSE. Quando os gametas feminino e masculino se unem ocorre a fecundação, facilmente se percebe que se não ocorresse a redução para metade dos cromossomas o novo ser teria o dobro dos cromossomas e como tal não seria possível manter as características da espécie, pois em cada espécie a quantidade de material genético mantém-se constante de geração em geração. Os diferentes espécies têm diferentes números de pares de cromossomas, no caso do humano são 23 pares, 23 vêm da mãe e os outros 23 do pai. Cada par de cromossomas um vindo da mãe e outro do pai são chamados de CROMOSSOMAS HOMÓLOGOS, e são portadores de genes para as mesmas características. Todas as células, com exceção dos gametas, têm estes cromossomas homólogos e designam-se por células DIPLÓIDES (também designadas por 2n). As resultantes da divisão celular que reduz para metade o número de cromossomas é a célula HAPLÓIDE (também designada por n) - Gametas.
fonte: Terra, Universo de vida, pág.76 - Porto Editora Fecundação e meiose, dois processos fundamentais na reprodução sexuada
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6.2.1. Meiose e fecundação MEIOSE A meiose é o processo de divisão nuclear a partir do qual uma célula diplóide forma células haplóides. cada célula no final do processo apresenta apenas um cromossoma do par de cromossomas homólogos.
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Na meiose ocorrem duas divisões que podem ser sequenciais, Meiose I e II, que podem ser sequenciais ou ter uma interfase entre elas, mais ou menos longa, originando 4 células haplóides. A divisão I é reducional - separação dos cromossomas homólogos, e a Meiose II é equacional - separação dos cromatídeos, como a mitose. A meiose ocorre nos órgãos de formação dos gametas, ou sejam as gónadas. Os gametas animais são o óvulo e o espermatozoide e nos vegetais a oosfera, grão de pólen e esporos. As duas divisões celulares sucessivas contém 4 subfases. O processo inicia-se, antes da divisão propriamente dita, na INTERFASE. Processo semelhante à interfase da Mitose das células somáticas. Temos, então, 3 fases:
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G1- inicio do crescimento celular (intervalo de tempo entre o final da meiose e o inicio da fase S). S- O DNA é duplicado. G2- Síntese de proteínas e crescimento celular (intervalo de tempo entre o final da fase S e inicio da meiose). Na interfase o núcleo está bem individualizado pela membrana nuclear.
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Começa o processo de Meiose I - divisão reducional. Este processo está subdividido em 4 fases: Prófase I, Metáfase I, Anáfase I, Telófase I.
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PRÓFASE I É a fase mais longa e complexa. O núcleo das células aumenta de volume, a membrana nuclear e o nucléolo desagregam-se. Os cromossomas já duplicados condensam-se e tornam-se mais espessos e mais curtos. Os cromossomas homólogos (um do pai outro da mãe) associam-se formando pares (processo designado por SINAPSE) e designam-se por DÍADAS cromossómicas ou BIVALENTES.
Começa a visualizar-se dois cromatídeos em cada cromossoma bivalente, formando a TÉTRADAS cromatídica e ocorre a permuta de material genético em determinados pontos, chamados de QUIASMAS, designado por CROSSING-OVER - quebra e trocas entre segmentos dos cromossomas homólogos que é uma fonte de variabilidade genética nas populações com a formação de gametas recombinantes. Nas células animais os centríolos dividem-se e deslocam-se para os polos opostos e forma-se o fuso acromático. Começa a migração das díadas cromossómicas para a zona equatorial do núcleo.
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Crossing-over
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METÁFASE I
Os cromossomas homólogos de cada bivalente colocam-se aleatoriamente na placa equatorial, unidos pelo centrómero às fibras do fuso acromático. Nesta fase, comparando com a Metáfase da Mitose, não são os centrómeros que se localizam no plano equatorial do fuso acromático mas os pontos de quiasma. |
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ANÁFASE I Os cromossomas homólogos separam-se (redução cromática), os pontos de quiasma rompem e os cromossomas deslocam-se aleatoriamente para os polos opostos. Esta ascensão deve-se à retração das fibras do fuso acromático retraem. Ocorre separação dos homólogos sem que haja separação dos centrómeros.
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TELÓFASE I
Os cromossomas ao chegarem aos pólos, os
cromossomas começam a sua desespiralização, tornando-se finos e longos.
Em certas células ocorre a citocinese (o
citoplasma divide-se), originando duas células-filhas individualizadas
que seguem com a meiose II após uma curta interfase. |
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Meiose II – divisão equacional não irá ocorrer replicação do DNA PRÓFASE II Os cromossomas com dois cromatídeos ligados
pelo centrómero condensam-se, os nucléolos e as membranas nucleares
voltam a desintegrar-se. Há formação dos fusos cromáticos após a divisão
dos centrossomas. |
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METÁFASE II Os cromossomas alinham-se no plano equatorial, presos pelo centrómero às fibras do fuso acromático. Cada um dos cromatídeos -irmãos estabelece ligação apenas com um dos microtúbulos (centrossoma) .
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ANÁFASE II Dá-se a divisão longitudinal do centrómero e os cromatídeos-irmãos que ascendem aleatoriamente a polos opostos. Cada cromatídeo passa a ser considerado um cromossoma (ganha individualidade).
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TELÓFASE II
Os cromossomas atingem os pólos e começam a
desespiralizar, tornando-se finos, longos e invisíveis ao microscópio.
Citocinese O citoplasma divide-se originando quatro células-filhas haplóides. Nas células animais forma-se um anel contráctil
de microfilamentos (proteínas) e as células individualizam-se. Nas
células vegetais dá-se ainda a síntese da parede no final da citocinese.
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imagens retiradas de http://www.infoescola.com/citologia/meiose/
núcleos haplóides
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Principais diferenças entre as fases da Meiose I e II
adaptado de: http://tanya-biologia.blogspot.pt/
Regulação da Meiose Durante a Meiose, por vezes, pode ocorrer alguns erros que podem levar a alteração na sequência dos genes, denominadas, como já referido, por mutações genéticas. Estas mutações podem ser visíveis ao microscópio se a anomalia envolver um grande número de genes ou, até mesmo, o número de cromossomas. Estas mutações podem ter estar relacionados com vários factores, como os químicos e químicos e podem ter consequências graves, ou serem benéficas para a espécie. O síndrome de Down, ou trissomia 21 é um exemplo de uma mutação em que a alteração é no número de cromossomas. |
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cariótipo de uma pessoa com Trissomia 21 http://testget.site88.net/sindrome.htm
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http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/sindrome-de-down/index.php |
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Regulação A união dos gametas é um processo aleatório o que contribui para um aumento de variabilidade genética dos descendentes. A meiose é importantíssima para a reprodução, pois é ela que conduz a formação das células sexuais mas a fecundação é também muito importante na reprodução, pois é através desta que os seres repõem a quantidade de cromossomas da espécie. Existem proteínas especializadas no mecanismo da regulação da meiose, tal como há na mitose que irão atuar na Interfase no final da fase G1 e inicio da S, que corresponde ao momento que a célula começa a dar entrada para a divisão nuclear (meiose); na Prófase I em especial nos processos de Crossing-over em que pode ocorrer perda, troca ou repetição de DNA, e na Metáfase II. Embora haja muitos pontos de controlo, pode ocorrer os erros, em especial nas fases Anáfase I e II(cada nova célula tem de conter um representante de casa cromossoma homólogo). Todos estes "erros" originam anomalias contidas nos novos gametas que se formaram e que se forem usados na fecundação, irão originar seres com informação genética diferente da normal da espécie.
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adaptado de: http://tanya-biologia.blogspot.pt/
http://www.youtube.com/watch?v=jn-LfjZZMzg#at=31
http://www.youtube.com/watch?v=7yyJ6bNlBOo traduzido