Post on 01-Aug-2020
UNIDADE DIDÁTICA
1. IDENTIFICAÇÃO
1.1 INSTITUIÇÃO DE ENSINO SUPERIOR – UNIOESTE
1.2 PROFESSOR ORIENTADOR DA IES: Onildes Maria Taschetto
1.3 PROFESSOR PDE: Zulmira Aparecida Raitz Guzella
1.4 ÁREA/ DISCIPLINA: Biologia
1.5 NRE: Francisco Beltrão
TÍTULO: Busca de Novas Metodologias Para Facilitar o Entendimento da
Reprodução Celular
INTRODUÇÃO
A disciplina de biologia tem como seu objeto de estudo o
fenômeno vida. Recentemente vem se falando sobre a autonomia da
biologia, uma disciplina que tem muito a ver com outras disciplinas, mas
que possuem leis próprias.
Descobriu-se que a história da biologia não foi escrita fielmente e
novos estudos comprovam que algumas informações foram ocultadas ou
simplesmente modificadas. Felizmente os documentos originais não
foram destruídos e uma nova leitura foi possível esclarecendo muitos
pontos obscuros, possibilitando uma nova abordagem dos fatos. No
entanto, percebe-se, ao longo da história da biologia, que ela foi
abordada das mais variadas maneiras pelos pesquisadores, cada um
dando o enfoque histórico da sua época ao fenômeno ocorrido.
Percebe-se ainda que há uma crescente necessidade de se
trabalhar os conteúdos do ensino de biologia, baseando-se em seu
histórico. Porém, contextualizando-os sempre com os acontecimentos da
nossa época, pois, isso facilita o nosso trabalho e a compreensão de
nossos alunos. Por isso, os conteúdos de biologia são relativamente
difíceis de serem compreendidos e necessitam de uma abordagem
contextualizada para que haja uma compreensão satisfatória.
Por essa razão, faz-se necessária uma mudança na forma de ver,
abordar e avaliar os conteúdos de ciências e biologia em sala de aula,
uma vez que a maioria das descobertas é fruto das necessidades
humanas.
Para tanto, é preciso uma reformulação na maneira de atuar em
sala de aula, mudando a forma de tratar os conteúdos e também propor
novas formas de avaliação para os alunos. Para isso, entende-se ser
imprescindível uma mudança de postura por parte dos educadores.
Através dessa análise, chega-se a conclusão de que não é a falta
de materiais didáticos completos e bem escritos que estão deixando
nossas aulas sem atrativos e pouco interessantes. Acredita-se que seja a
forma de abordagem dos conteúdos que está deixando a desejar. Por
essa razão, entende-se que é indispensável a busca de novas
metodologias para que as aulas sejam atrativas e interessantes, levando
a uma melhor compreensão e, conseqüentemente, a aprendizagem.
MITOSE
Há dois processos básicos de divisão celular nos eucariotas: a
meiose, que reduz o número de cromossomos diplóides, e a mitose, que
mantém constante o número de cromossomos. Nos animais, a meiose
ocorre imediatamente antes da formação dos gametas. Nos vegetais,
esta acontece após a meiose, surgindo células haplóides (esporos), que
se dividem mitoticamente várias vezes antes de formar os gametas
(Guerra, 1988).
A mitose é um importante processo de reprodução celular que se
destina à produção de células para que o organismo cresça, se
desenvolva e possa repor as células perdidas.
Para que um organismo cresça e se renove, é necessário que a
mitose vá ocorrendo constantemente. Cada vez que uma célula morre,
cada vez que nos machucamos, que quebramos um osso ou mesmo para
que possamos crescer é preciso que a mitose desempenhe constante e
eficientemente seu papel.
A abordagem sobre mitose e meiose deve ser iniciada
questionando os alunos sobre seus conhecimentos a respeito do assunto,
possibilitando-os a exporem suas principais dúvidas e questionamentos.
Você sabe de onde veio? Sabe como e por que você cresceu e se
transformou assim? Pois então, todos nós, seres humanos, fomos
formados e desenvolvidos através da junção do óvulo e do
espermatozóide. Isso só foi possível através da eficácia de um processo
minucioso que aconteceu antes da fecundação: a meiose. E, para que
você se transformasse no que é hoje, outro processo acontece todos os
dias na vida dos seres vivos: a mitose.
Para tentar solucionar suas dúvidas, precisamos conhecer dois
processos fundamentais que acontecem ao longo da vida dos seres vivos:
a mitose e a meiose.
Primeiro iremos tentar definir o que é a mitose, para que serve e
como ela acontece dentro das nossas células.
A mitose é um processo pelo qual uma célula se divide formando
duas novas células com igual constituição genética, ou seja
geneticamente idênticas entre si, porém de tamanho menor. Cada vez
que um organismo cresce e se renova ou sofre algum trauma, a célula
entra em processo de divisão.
Para que a célula se divida completamente, é necessário que ela
se prepare e passe por uma fase muito importante. A intérfase, que é o
período em que a célula se prepara geneticamente para se reproduzir e
encontra-se em intensa atividade metabólica.
Ela é marcada por três etapas: fase G1, S e G2. A etapa que ocupa
a maior parte da vida da célula é a intérfase. Na fase G1, não há
atividade relacionada à divisão (gap=intervalo). Já na fase S, é uma fase
fundamental. É nessa fase que ocorre a duplicação do DNA (S=síntese).
Na fase G2, a síntese de DNA já se completou e a célula se prepara para
a divisão propriamente dita: a mitose.
Intérfase (fotomicrografias das células da cebola (Allium cepa) feitas em
microscópio de luz campo claro Olimpus BX60, aumento de 40X).
A mitose é um processo contínuo. No entanto, está dividida em
quatro etapas ou fases: prófase, metáfase, anáfase e telófase.
•Prófase: no início da prófase, os cromossomos já duplicados na
intérfase começam a se condensar, tornando-se individualizados e visíveis
ao microscópio. Cada cromossomo duplicado é formado por dois filamentos
idênticos denominados cromátides, que permanecem unidas pelo
centrômero. Nesta fase, os cromossomos tornam-se invisíveis e o núcleo
desaparece.
Prófase (fotomicrografias das células da cebola (Allium cepa) feitas em
microscópio de luz campo claro Olimpus BX60, aumento de 40X).
•Metáfase: após a ruptura do núcleo, os microtúbulos das fibras
polares unem-se aos cinetócoros, orientando o deslocamento dos
cromossomos em direção à região equatorial da célula, formando a placa
equatorial. Nesta fase, os cromossomos atingem o máximo de condensação
e ficam bem visíveis.
Metáfase (fotomicrografias das células da cebola (Allium cepa) feitas
em microscópio de luz campo claro Olimpus BX60, aumento de 40X).
•Anáfase: esta fase se inicia com a separação dos centrômeros,
permitindo a separação completa das duas cromátides de cada
cromossomo. As cromátides são então puxadas pelas fibras do fuso para os
pólos da célula, encerrando-se, assim, a anáfase. Os dois grupos de
cromossomos que estão nos pólos são idênticos geneticamente.
Anáfase (fotomicrografias das células da cebola (Allium cepa) feitas em
microscópio de luz campo claro Olimpus BX60, aumento de 40X).
•Telófase: última fase da mitose, os cromossomos descondensam-
se, o cinetócoro e as fibras desaparecem, a carioteca e o nucléolo se
reorganizam.
Telófase (fotomicrografias das células da cebola (Allium cepa) feitas em
microscópio de luz campo claro Olimpus BX60, aumento de 40X).
Citocinese é a divisão da célula em duas partes idênticas. Nas
células animais, a citocinese acontece de fora para dentro, por
invaginação da membrana e é chamada centrípta. Já nas células
vegetais, ela ocorre de dentro para fora pela formação da lamela média e
é chamada citocinese centrífuga.
Para poder estudar mais facilmente a divisão celular, usa-se uma
substância chamada colchicina, que interrompe a mitose na metáfase,
fase na qual os cromossomos encontram-se no estado máximo de
condensação, possibilitando, assim, seu estudo mais detalhado.
Curiosidade: O CÂNCER
A mitose é importante para a renovação e crescimento do organismo. Porém, se
ela acontece descontroladamente, ocorre o câncer. A célula perde sua capacidade de
regular a mitose e passa a se dividir excessivamente, invadindo os tecidos, produzindo
tumores e metástases, causando graves prejuízos ao organismo, podendo até mesmo
levá-lo à morte prematuramente. Vários fatores podem desencadear esta disfunção.
ATIVIDADE 1
Atividade prática para acompanhar as fases da mitose - raízes da cebola.
Materiais: Cebola, lâminas, Lamínulas, 2 recipientes de vidro,
orceína acética, lamparina, fósforo e estilete.
Procedimento: primeiro deve-se colocar a cebola no recipiente
com água, para que a raiz próxima da água possa germinar. Após as
raízes terem crescido aproximadamente 1 cm (pode levar de 3 a 5 dias),
cortam-se as raízes e coloca-se em um recipiente com orceína acética
para amolecer (aproximadamente 1 dia). Retire uma raiz, coloque sobre a
lâmina, corte a ponta (que está crescendo) para realizar a observação e
despreze o restante da raiz. Corte o pedaço que sobrou com estilete
sobre a lâmina em pedaços bem pequenos. Pingue uma gota de orceína
acética e coloque a lamínula sobre o material. Em seguida, acenda a
lamparina e passe rapidamente (duas vezes) sobre a chama, verificando
se a temperatura da lâmina está suportável. Se ainda estiver fria, passe
novamente até que fique levemente aquecido. Retire um pedaço de papel
filtro, coloque a lâmina dentro e aperte com o polegar com força sobre o
material. Leve para o microscópio para observar as fases da mitose no
aumento de 10x e procure neste material as fases da mitose, prófase,
metáfase, anáfase e telófase. Se não for possível observar, repita o
experimento até obter um material adequado, fino o suficiente para ser
observado.
ATIVIDADE 2
Dividir os alunos da turma em grupos e pedir para que cada grupo
reproduza um modelo didático de cada fase com pedaços de lã colorida,
eles deverão ser capazes de interpretar cada fase e organizar a lã de
modo a imitar a fase que o grupo está representando. (Esta atividade
pode ser realizada também com as fase da meiose I e II). ( 2 cores, uma
para cromossomo materno, outra para cromossomo paterno)
ATIVIDADE 3
Produzir duas folhas de material: uma com as definições de cada
fase e outra com as figuras representando cada fase. Entregar aos alunos
as duas folhas, pedir para que leiam as definições e encontrem na folha a
figura correspondente até que a folha com os conceitos fique completa,
com figuras e conceitos (também pode ser utilizada para as fases da
meiose).
MEIOSE
A meiose é um processo que garante a eficiência da reprodução
sexuada uma vez que acontece nas células chamadas reprodutoras ou
germinativas.
Basicamente, a meiose é um processo no qual ocorrem duas
divisões nucleares seguidas, sem haver um período entre elas.
Para que a meiose aconteça, é necessário que o indivíduo esteja
maduro sexualmente, afinal este tipo de divisão se presta a formação de
células fundamentais à reprodução de grande parte dos seres vivos.
Na meiose a partir de uma célula diplóide, formam-se quatro
células geneticamente diferentes, haplóides.
Células diplóides são células que apresentam o número total de
cromossomos da espécie, eles se encontram aos pares (n+n=2n).
Células haplóides se formam a partir da meiose formando células
com a metade do número de cromossomos da espécie (n=haplóide)
A meiose é um processo que garante o sucesso da reprodução
sexuada ela ocorre em duas etapas: a meiose I e a meiose II. (Mas antes
da divisão ela também passa pela intérfase que é semelhante a da
mitose).
Meiose I: prófase I, Metáfase I, Anáfase I e Telófase I.
Meiose II: Prófase II, Metáfase II, Anáfase II e Telófase II.
Prófase I
A prófase I é a fase mais longa e de maiores transformações em
toda a meiose, esta fase é dividida em cinco subfases: leptóteno (lepto=
fino, teno= filamento), é o inicio da transformação do núcleo interfásico
em núcleo em divisão. A característica mais evidente é a presença de
cromossomos muito finos.
Zigóteno (zigo=união, teno= filamento), consiste no
emparelhamento dos cromossomos homólogos lado a lado, formando
uma estrutura aparentemente única.
Zigóteno (fotomicrografias das células do milho (Zea mays) feitas em
microscópio de luz campo claro Olimpus BX60, aumento de 40X)
.
Paquíteno (paqui= grosso, teno= filamento), os cromossomos
são mais curtos e grossos, o que permite visualizar melhor, pois cada
cromossomo duplicado é um bivalente cada bivalente, nesta fase ocorre
um evento de extrema importância que é a recombinação gênica
(crossing-over).
Paquíteno (fotomicrografias das células do milho (Zea mays) feitas em
microscópio de luz campo claro Olimpus BX60, aumento de 40X)
Diplóteno (diplo=dois, teno=filamento), se inicia quando os
cromossomos homólogos do bivalente começam a se repelir, revelando
claramente que o bivalente é formado por dois cromossomos. A
separação entre os homólogos não se completa devido a formação entre
eles de pequenos pontos de ligação chamados quiasmas. Os quiasmas
resultam da quebra e posterior união cruzada de duas cromátides
homólogas. Os quiasmas foram formados provavelmente durante o
paquíteno ou no final do zigóteno e são de fundamental importância pois,
possibilitam a recombinação gênica através da permuta ou crossing-over,
garantindo assim grande variabilidade genética.
Paquíteno-diplóteno (fotomicrografias das células do milho (Zea mays) feitas
em microscópio de luz campo claro Olimpus BX60, aumento de 40X)
Diplóteno (fotomicrografias das células do milho (Zea mays) feitas em
microscópio de luz campo claro Olimpus BX60, aumento de 40X)
Diacinese (Dia=através, cinese=movimento) é a última fase da
prófase I, caracteriza-se apenas por apresentar os cromossomos mais
curtos e grossos que no estágio anterior e pelo maior emparelhamento
dos bivalentes do núcleo. Os cromossomos nesta fase iniciam a
condensação e dirigem-se ao centro da célula preparando-se para a
metáfase, fase na qual atingem o máximo de condensação.
Diacinese (fotomicrografias das células do milho (Zea mays) feitas em
microscópio de luz campo claro Olimpus BX60, aumento de 40X
Os cromossomos homólogos duplicados emparelham-se. Com o
emparelhamento e a condensação, é possível notar claramente que cada
par de cromossomos homólogos possui quatro cromátides. Elas podem
ser:
• cromátides-irmãs, que se originam de um mesmo cromossomo;
• cromátides homólogas, que se originam de cromossomos
homólogos.
Duas cromátides homólogas podem sofrer uma ruptura na mesma
altura e os dois pedaços podem trocar de lugar, realizando o que se
denomina permutação ou crossing-over.
Até o início da anáfase I, estas cromátides ficam unidas pelos
pontos onde houve permutação. O rompimento da carioteca marca o final
da prófase I e o início da metáfase.
Anáfase I (fotomicrografia das células do milho (Zea mays) feita em microscópio
de luz campo claro Olimpus BX60, aumento de 40X).
Metáfase I
Na metáfase I, as fibras polares passam a ocupar a região
correspondente ao núcleo. Aos cinetócoros associam-se as fibras
cromossômicas, e os cromossomos passam a ocupar a região equatorial
da célula.
Metáfase (fotomicrografia das células do milho (Zea mays) feita em microscópio
de luz campo claro Olimpus BX60, aumento de 40X).
Os cromossomos duplicados e emparelhados permanecem no
equador da célula e atingem o grau máximo de condensação e os
quiasmas mantêm os cromossomos homólogos unidos. Esta fase é a de
melhor visualização, tanto de forma como de n° de cromossomos.
Anáfase I
A anáfase caracteriza-se pelo deslocamento dos cromossomos
para os pólos da célula. O par de cromossomos homólogos separa-se,
indo para cada pólo um cromossomo duplicado de cada par.
Nesta fase não ocorre separação do centrômero, como acontece
na anáfase da mitose os cromossomos migram um inteiro para cada pólo
da célula.
Anáfase I (fotomicrografia das células do milho (Zea mays) feita em microscópio
de luz campo claro Olimpus BX60, aumento de 40X).
Telófase I
Esta fase é bastante semelhante com a mitose, os cromossomos
desespiralizam-se, a carioteca e o nucléolo reorganizam-se e ocorre a
citocinese.
Telófase I (fotomicrografia das células do milho (Zea mays) feita em microscópio
de luz campo claro Olimpus BX60, aumento de 40X).
Cada uma das células haplóides formadas pela meiose I sofre uma
segunda divisão, que é a meiose II ou segunda divisão meiótica. Nessa
divisão ocorre a separação das cromátides-irmãs. Cada uma delas dirige-
se para um pólo diferente e passa a ser denominada cromossomo-irmão.
As fases da meiose II são: prófase II, metáfase II, anáfase II e
telófase II, que estão representadas nas figuras abaixo:
Prófase II (fotomicrografia das células do milho (Zea mays) feita em microscópio
de luz campo claro Olimpus BX60, aumento de 40X).
Metáfase II (fotomicrografia das células do milho (Zea mays) feita em
microscópio de luz campo claro Olimpus BX60, aumento de 40X).
Anáfase II (fotomicrografia das células do milho (Zea mays) feita em microscópio de luz
campo claro Olimpus BX60, aumento de 40X).
Telófase II (fotomicrografia das células do milho (Zea mays) feita em microscópio de luz
campo claro Olimpus BX60, aumento de 40X).
Medicamentos, radiações e outros fatores podem levar a erros na
meiose podendo acarretar a produção de gametas defeituosos que
possibilitam a formação de embriões mal formados a até mesmo abortos
espontâneos.
Curiosidade: conseqüências da não disjunção dos cromossomos na meiose humana
podem levar a deficiências nos fetos e até mesmo causar aborto espontâneo.
A meiose é um processo complexo, erros na separação dos
cromossomos homólogos na meiose I ou das cromátides-irmãs na meiose
II levam á formação de gametas com número anormal de cromossomos.
Se um desses gametas for fecundado por um gameta normal, será
formado um zigoto com número anormal de cromossomos. Essas
alterações no número de cromossomos são chamadas aneuploidias e são
consideradas mutações cromossômicas numéricas.
Nas aneuploidias pode haver um número maior ou menor de
cromossomos.
A ilustração abaixo mostra erros meióticos em Pfaffia glomerata,
onde podemos observar o produto final da meiose com 6 núcleos
provenientes principalmente de segregação irregular.
a) diacinese. b) metáfase I com cromossomos precoces. c) anáfase I com
retardatários. d) telófase I com três micronúcleos. e) telófase I com dois
micronúcleos grandes. f) telófase I com ponte. g) metáfase II com
cromossomos de migração precoce para os pólos. h) metáfase II com
muitos núcleos. i) telófase II com 6 núcleos. (Imagem cedida pela autora,
Onildes Maria Taschetto).
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