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RESUMO GENÉTICA
4 – ORGANIZAÇÃO DO MATERIAL GENÉTICO E DIVISÃO CELULAR
4.1 -INTRODUÇÃO
Membrana Nuclear – chamada também de carioteca, possui duas unidades de membrana (membrana externa e membrana interna), tem a presença de poros que possuem proteínas e que colocam em contato a cariolinfa e o citoplasma.
O poro é uma estrutura complexa que funciona como uma válvula abrindo e fechando, que permite ou não a passagem de macromoléculas entre o núcleo e o citoplasma. Essas macromoléculas são selecionadas por proteínas desses poros, que regulam a saída de RNA do núcleo e a entrada de proteínas no mesmo.
Cariolinfa – também chamada de nucleoplasma. É a parte fluída do núcleo e rica em proteínas.
Cromatina – é o constituinte mais importante do núcleo. É constituída de DNA(quantidade constante) e proteínas(variável quantidade).
Interfase – célula apresenta grande atividade metabólica, cromossomos estão condensados, e são chamados de cromatina. A condensação desses cromossomos acontece para que no momento da divisão tornar-se possível a movimentação deles para os polos da célula.
A cromatina encontra-se em duas formas: eucromatina e a heterocromática. A eucromatina corresponde a parte do cromossomo que está descondensada e a heterocromatina divide-se em constitutiva que é a parte do cromossomo que permanece condensada em todas as células do organismo (corresponde a região próxima do centrômero e telômero) e a facultativa que é a parte do cromossomo que condensada na interfase só de alguns cromossomos sexuais, como por exemplo o cromossomo X.
Metáfase – é a fase em que os cromossomos encontram-se na condensação máxima.
A condensação da cromatina para formar os cromossomos, envolve vários estádios. 1º é formado o n ucleossomo é a base da formação das fibras mais da cromatina. É constituído de DNA e está associado a 5 tipos de proteínas básicas, as histonas , que são H1,H2A, H2B, H3 E H4. No segundo estágio de condensação da cromatina, as fibras assume uma estrutura em zigue-zague, chamada solenoide, e nessa face o solenoide sofre espiralizações e dobramentos que são constituídos de um esqueleto proteico. Essa estrutura se enrola e dobra-se para formar o cromossomo metafísico, atingindo o grau máximo de condensação.
Morfologicamente os cromossomos têm aspecto geral de bastão com uma ou duas regiões estreitas. Um dessas regiões é chamada de centrômero, local no cromossomo que se prendem as fibras do fuso que vão movimenta-los durante a divisão celular. O centrômero, dependendo da sua posição, divide o cromossomo em 2 segmentos chamados de braços. Com relação ao comprimento dos braços os cromossomos, existem 4 tipos de cromossomos: metacêntrico, submetacêntrico, acrocêntrico e telocêntrico.
Quando uma célula inicia a divisão, cada cromossomo é formado por 2 filamentos paralelos que são unidos pelo centrômero, e cada filamento desse recebe o nome de cromátide e possui uma molécula de DNA (dupla hélice). Num com duas cromátides (cromossomo duplicado) existem 2 moléculas de DNA idênticas, em consequência da replicação semiconservativa da única molécula de DNA do cromossomo interfásico que precede a divisão celular. Por isso, diz-se que um cromossomo duplicado possui duas cromátides irmãs.
Nucléolo - estrutura normalmente esférica, que está associada ao estreitamento, compressão do cromossomo e é contituído de RNA ribossômico (rRNA) transcrito da RON(região organizadora do núcleo).
4.2 – DIVISÃO CELULAR
Para aumentar o número de células, é necessário que a célula pré-existente se divida em 2 e essas 2 em 4 e assim por diante. O processo de divisão celular é conhecido por mitose. Tantos nos vegetais como nos animais, a mitose ocorre principalmente nas células não diferenciadas do corpo. Nos vegetais essas células correspondem aos meristemas e nos animais elas correspondem principalmente nos epitélios e na epiderme.
A maioria dos eucariotos é diploide, isto é, possui os diferentes cromossomos organizados em pares. Os cromossomos que constituem um par são chamados de homólogos , sendo morfologicamente idênticos e contém os mesmo genes. O número gamético de uma espécie é n cromossomos e o número somático é 2n. O número básico de cromossomos de uma espécie é x. Assim, espécies diploides são aquelas que apresentam 2n=2x cromossomos, isto é, o conjunto básico de cromossomos ou genoma é repetido duas vezes (2x).
Temos como exemplo o milho, que possui em cada célula 2n = 2x = 20 cromossomos, ou seja, dez pares de cromossomos homólogos, isto é, toda a informação necessária para formar uma planta de milho está distribuída nesses dez pares de cromossomos. A maioria das espécies tem número par de cromossomos porque são diploides ou mesmos poliploides e possuem reprodução sexuada.
A célula antes de entrar no processo mitótico propriamente dito, passa por um ciclo interfásico. Esse ciclo interfásico é uma sequência de eventos que ocorre entre o final de uma divisão e o início de outra. Dessa forma, o ciclo interfásico pode ser considerado como um período de preparo para a próxima divisão. Ele é dividido em 3 estágios; a duração de cada um desses períodos varia de espécie para espécie, de órgão para órgão e mesmo entre as células de um órgão.
INTERFASE
Estágio G1 – a célula aumenta de tamanhão e há uma intensa síntese proteica e de ácido ribonucleico. A maioria das proteínas sintetizadas terá função enzimática no processo de replicação do DNA.
Estágio S – ocorre a replicação do DNA. Essa replicação é semiconservativa, de modo que, após a replicação, cada cromossomo passa a ser composto de duas cromátides irmãs. Essas cromátides partilham de um centrômero comum e
divisão meiótica produzindo duas células de tamanho diferente, o ovócito secundário e o corpúsculo polar primário. Em algumas situações, o corpúsculo polar primário pode sofrer a segunda divisão meiótica, produzindo dois corpúsculos polares secundários. A segunda divisão meiótica do ovócito secundário produz um corpúsculo polar secundário e uma ovótide, o qual passa por um crescimento, diferenciação e maturação para originar o óvulo. Todos os três corpúsculos polares se degeneram e não tomam parte na fertilização.
FERTILIZAÇÃO
A fertilização é um fenômeno que consiste na penetração do óvulo por um gameta masculino, originando um zigoto. Para isso, é necessário que ocorra a fusão dos núcleos dos dois gametas.
Fertilização em animais
Para que ocorra a fertilização em animais, é necessário que o espermatozoide atravesse duas camadas que recobrem o óvulo. Para isso, o espermatozoide deve liberar enzimas líticas que digerem certos componentes dessas camadas, facilitando sua penetração. Tão logo um espermatozoide penetra o óvulo, este se torna impenetrável a outros espermatozoides. Ocorre então a fusão dos dois núcleos haploides, gerando um único núcleo diploide completando, desse modo, a fertilização.
MEIOSE
É um tipo de divisão celular, exclusiva dos organismo que se reproduzem sexuadamente.
Meiose do grego meioun = diminuir, isto é, fenômeno em série que reduz à metade o número de cromossomos de uma célula diploide e origina quatro células haploides. Na meiose o ciclo celular também é precedida por um período de interfase (G1,S,G2) com eventos semelhantes aos observados na mitose. Importante para a preservação do número de cromossômico diploide nas células.
Fase da meiose
- **Prófase I e II
- Metáfase I e II
- Anáfase I e II
- Telófase I e II
- Citocinese**
Meiose I
Mecanismo de segregação dos cromossomos homólogos.
Prófase
Liptóteno -> leptos = finos
Cromossomos começa a condensação
Visíveis como fios delgados
Emaranhado de cromossomos
Zigoteno -> zygos =par
Sinapse – pareamentos dos cromossomos homólogos
Paquíteno -> pachys = espesso
Homólogos devem se manter unidos pelo complexo sinaptonêmico para ocorrer crossing over (permuta entre os cromossomos).
O par de cromossomos terá quatro cromátides lado a lado (tétrade)
Diplóteno -> diploos = duplo
Afastamento dos cromossomos homólogos constituindo bivalentes.
Dois cromossomos de cada bivalente mantêm unidos pelos quiasma.
Diacinese -> dia = através
Condensação máxima dos cromossomos
As tétrades distribuem homogeneamente por todo núcleo
Nucléolo desaparecido
Metáfase I
Cromossomos pareados no plano equatorial – 23 bivalentes
Membrana nuclear desaparece
Anáfase I
Separação quiasmática – 2 membros de cada bivalente se separam.
Distribuição independente
Telófase
2 conjuntos haplóides de cromossomos se agrupam nos polos com 2C e DNA cada
Reorganização do nucléolo
Descondensação da cromatina
Envoltório Nuclear
Citocinese
Leva a formação de duas células haploides
