COLÉGIO ESTADUAL HELENA KOLODY – E.M.P.COLÉGIO ESTADUAL HELENA KOLODY – E.M.P.TERRA BOA - PARANÁTERRA BOA - PARANÁ

Professora Leonilda Brandão da SilvaProfessora Leonilda Brandão da SilvaE-mail: E-mail: leonildabrandaosilva@gmail.com

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NÚCLEO, CROMOSSOMOS E CLONAGEM CAPÍTULO 12 - pág. 134

Leitura do texto introdutório pág. 134

− Todas as células possuem núcleo? − Que tipo de célula possui núcleo?− Qual a importância do núcleo da célula?− Como é chamada a membrana q envolve o núcleo?− Você sabe o que tem dentro do núcleo?− Como o núcleo se comunica c/ o restante da célula?− O que são cromossomos? E cromatina?− Qtos. cromos. temos em cada uma de nossas células?− Você sabe o que são clones? Podemos encontrá-los

na natureza ou a clonagem é algo criado pelo homem? − Como é chamado o par de cromossomos que iden-

tifica o sexo? Quais são eles? − Quem determina o sexo da criança, o pai ou a mãe?

Quase sempre há um núcleo por célula, mas também existe células plurinucleadas.

Mononucleada: (1 núcleo) maioria das células. Binucleadas: (2 núcleos) protistas ciliados. Multinucleadas: (vários) células musculares humanas. Anucleadas: (sem núcleo) hemácias dos mamíferos.

Possuem vida curta.

NÚMERO DE NÚCLEOS

Nos procariontes, não há um núcleo individualiza-do e o DNA aparece na forma de uma molécula cir-cular associada a proteínas.

Além do DNA principal, podem ser encontrados os plasmídeos, pequenas moléculas de DNA com ge-nes que conferem resistência a certos antibióticos.

COMPONENTES DO NÚCLEO1 O núcleo é uma estrutura característica dos eucari-

ontes. Dentro dele está o material genético, responsável:

– pelo controle das atividades da célula.– pelas características hereditárias dos organismos.

O núcleo é composto de um envelope nucle-ar ou carioteca, que envolve a cromatina, os nucléolos e o nu-cleoplasma.

NUCLEOPLASMA ou CARIOLINFA - NUCLÉOLO A cromatina está mergulhada em um líquido, o nu-cleoplasma ou cariolinfa, constituído por água, sais minerais, proteínas.

Nucleoplasma

No nucleoplasma também há um ou mais nucléolos, nos quais o RNAr, que for-ma o ribossomo é sinteti-zado de acordo com a ins-trução do DNA. Esse RNA se junta a proteínas e for-ma as subnidades dos ri-bossomos, que são expor-tadas para o citoplasma.

Nos eucariontes, o material genético re-sulta da associação das moléculas de DNA com proteínas e forma o conjunto de filamen-tos separado do cito-plasma por uma mem-brana – a carioteca.

O termo cromatina vem do fato de esses filamentos adquirirem cor visível ao MO na presença de corante.

Proteínas

CARIOTECA ou ENVELOPE NUCLEAR

• A carioteca separa o material nuclear do citoplasma.• Apresenta membrana dupla com poros, através dos quais ocorre a troca de material entre o núcleo e o citoplasma.

• A membrana externa comunica-se com o RER e apresenta ri-bossomos.

CROMATINA É formada por um emaranhado de filamentos. As regiões mais densas – heterocromatina – corres-

pondem às partes dos filamentos dobradas de forma compacta.

Em outras regiões os filamentos aparecem mais esti-cados, menos condensado eucromatina - regiões me-nos coradas.

A eucromatina corresponde a uma região do DNA em que os genes estão ativos, orientando a síntese de RNA e de proteínas.

Por isso, ela está desenrolada, o que permite ao ma-terial genético apresentar grande superfície de contato com enzimas e com o material necessário à síntese de proteínas.

As regiões de heterocromatina, correspondem a ge-nes inativos ou desligados, uma vez que o DNA não tem uma boa superfície de contato.

Essas regiões podem, em certos momentos, desen-rolar-se fazendo com que seus genes entrem em ati-vidade; o inverso ocorre com as regiões de eucro-matina.

NÚCLEO

A CROMATINA SEXUAL – p. 136 Na maioria das ssp, incluindo a sp humana, existe um par

de cromossomos responsável pela diferença entre os dois sexos: os cromossomos sexuais ou heterocromossomos.

Em geral, nas fêmeas eles são idênticos e, nos machos, um cromossomo é igual ao das fêmeas e o outro é diferente.

O cromossomo que aparece em duplicata na fêmea chama-se cromossomo X, o que é exclusivo do macho, cromosso-mo Y.

Assim, a fêmea é XX e pro- duz óvulos c/ um cromos. X.

O macho é XY é produz espermatozoides X e Y.

Os outros cromossomos do organismo são chama- dos de autossomos.

Na mulher e em outras fêmeas de mamíferos, existe uma grande massa heterocromática, chamada cromatina sexual ou corpúsculo de Barr.

A explicação para isso é que a mulher possui dois cromos-somo X, mas apenas um permanece condensado, forman-do a cromatina sexual.

O homem possui apenas um cromossomo X que permane-ce “desenrolado”, por isso, ele não tem cromatina sexual (exceto em anomalias).

1. Em que tipo de célula é encontrado núcleo? (1)2. Qual a importância do núcleo? (2)3. Quais os componentes do núcleo? (2)4. O que é carioteca e como ela é formada? (3)5. O que é cariolinfa e como é constituída? (2)6. Diferencie heterocromatina de eucromatina. (3)7. Como é chamado o par de cromossomos que iden-

tifica o sexo? Quais são eles? (2)8. O que é cromatina sexual? Em que organismos são

encontradas? (3)9. Por que os machos não possuem cromatina sexu-

al? ♣ ♣ ♣

CROMOSSOMOS

CROMOSSOMOS – p. 1372• Quando observamos células eucariotas em processo de di-visão,

encontramos corpúsculos compactos em forma de bastonete, os cromossomos.

• Cada um é formado por um filamento de cromatina dobrado várias vezes sobre si mesmo, constituído por uma longa ca-deia de DNA.

• Em certas regiões, essa molécula aparece enrolada em volta de proteínas histonas.

• Um conjunto de 8 histonas com o DNA em volta é chamado nucleossomo.

• Esse enrolamento permite que todo DNA de uma célula caiba no núcleo.

• Se esticar todo DNA de uma célula hu- mana tem cerca de 2m de comprimento.

Os cromossomos são formados de DNA e proteínas (histonas).

Proteínas Histonas

Dupla hélice DNA

Cromossomo

Nucleossomos

DNA DNA + proteínas

Cromatina Cromossomo

• A condensação dos filamentos de cromatina em cro-mossomos tb facilita o movimento e a distribuição equitativa do material genético p/ as células-filhas durante a ÷ celular.

• Antes de uma célula se dividir, cada cromossomo se duplica e os filamentos são chamados de cromáti-des.

• As cromátides que pertencem ao mesmo cromosso-mos são chamadas cromátides-irmãs;

• Durante a divisão celular, as cromátides-irmãs se se-param, e cada uma vai para uma célula-filha.

• No fim da divisão, o cromossomo volta a ser simples, isto é, formado por um fio de cromatina enrolado.

Cromátides-irmãs

• Além das cromátides, o cromossomo apresenta um estrangulamento chamado centrômero ou constri-ção primária.

REGIÕES DO CROMOSSOMO

• Metacêntrico: centrômero no meio.• Submetracêntrico: um pouco afastado do meio.• Acrocêntrico: bem próximo a um dos polos. • Telocêntrico: centrômero exatamente em um dos po-los. Não ocorre na espécie humana.

• De acordo com a posição do centrômero, os cro-mossomos podem ser classificados em:

TIPOS DE CROMOSSOMOS QUE OCORREM NA ESPÉCIE HUMANA

• No centrômero há DNA e o cinetócoro, disco ao qual se prendem os filamen-tos do fuso acromático durante a divi-são celular.

cinetócoro

• Alguns cromossomos possuem, além do centrômero, outras regiões mais estreitas – as constrições secundárias, locali-zadas próximo das extremidades.

• Essa extremidade forma uma pequena mas-sa de cromatina, chamada SATÉLITE, onde é sintetizado o RNAr.

• Os humanos têm pequenas massas de cro-matinas – os satélites que estão fixadas aos seus braços curtos por constrições secun-dárias.

• A extremidade do cromossomo é chamada telômero e se relaciona ao tempo de vida de uma célula.

• Os telômeros protegem o cromossomo contra danos e per-mitem que a duplicação do DNA ocorra corretamente.

• Cada vez que a célula se divide, os telômeros tornam-se mais curtos e, caso se percam totalmente, a célula perde a capacidade de divisão e morre. Por isso, supõe-se que a diminuição dos telômeros possa estar relacionada com o nº máximo de divisões que uma célula pode sofre e com sua longevidade.

Cariótipo: a coleção de cromossomos – p. 138 O conjunto de cromossomos forma um padrão que se re-

pete não só em todas as células do mesmo indivíduo, mas também nas células de todos os indivíduos da mesma sp.

Entre indivíduos de ssp diferentes, esse padrão é diferente. Isso acontece porque cada sp tem sua coleção particular

de cromossomos, que pode ser identificada pelo no, forma e tamanho característicos – CARIÓTIPO.

Para o estudo do cariótipo humano, os cromossomos são organizados de acordo com a posição do centrômero e nu-merados por ordem de tamanho, de 1 (o maior) a 22 (o me-nor).

Esses cromossomos são chamados AUTOSSOMOS. Os cromossomos sexuais (X e Y) não são numerados, sen-

do separados dos demais. Na sp humana, há 44 autossomos e dois cromossomos

sexuais. Essa iformação pode ser assim escrita: Mulher: 46, XX Homem: 46, XY Outra maneira de escrever essa

informação: 2A+XX ou 2A+XY.

CARIÓTIPO HUMANO

Explicar montagem do cariótipo fig. 12.8 – p. 136

Podemos agrupar os cromossomos parecidos em 7 grupos, em ordem decrescente de tamanho:• grupo A – 1, 2 e 3 - grupo B – 4 e 5• grupo C – 6 a 12 - grupo D – 13, 14 e 15• grupo E – 16, 17 e 18 - grupo F – 19 e 20• grupo G – 21 e 22

Outra característica que pode ser notada é que os cromos-somos aparecem aos pares, em que um dos cromossomos apresenta a mesma forma e o mesmo tamanho do outro, exceto os sexuais masculino (X e Y).

Cada par forma 1 par de HOMÓLOGOS.

Por que os cromossomos aparecem aos pares?• A maioria dos organismos desenvolvem-se a partir da célula-

ovo, formada pela união de um espermatozoide com um óvulo (ovócito II), que, na sp humana, possuem cada um, 23 cromossomos.

• Por isso, a célula-ovo possui 46; em cada par de homólogos, um foi herdado da mãe e outro do pai.

• Por meio de divisões celulares, a célula-ovo origina a maioria das células que formam o corpo dos seres vivos, chamadas células somáticas;

• Em cada célula somática há 23 pares de cromossomos ho-mólogos.

• Os gametas possuem apenas um cromossomo de cada tipo; não há pares de homólogos.

• Ver figura 12.9 - p. 139.• Se chamarmos de n o no de tipos diferentes de cromosso-mos

de uma célula, podemos dizer que as:– células somáticas são diploides (duplo) – 2n– células reprodutores são haploides (simples, único) - n.• A informação genética total em uma célula ou organismo é

chamada GENOMA.

Células somáticas

(2n)

Células reprodutoras (n)

Mosca 8 4Ser humano 46 23

Feijão 22 11Pato 80 40

Leitura do texto: O número de cromossomo – p. 139

Com exame do cariótipo é possível identificar algumas doenças genéticas provocadas por anomalias nos cro-mossomos.

CLONAGEM – p. 140• Clonar um ser vivo consiste em obter + cópias dele.• Os seres obtidos desse modo são chamados clones.• A clonagem pode ocorrer de forma natural ou artificial (feita

pelo homem).• Clone naturais são comuns em seres unicelulares (bactéri-

as) e muitas plantas (reprodução assexuada).• Estamos produzindo clones quando cortamos e cultivamos

pedaços de plantas (cana), replantamos grama, mudas, etc. Algumas plantas, a bananeira, só se reproduzem assim.

• O próprio termo “clone” significa “broto, estaca”.• Em 1996, nasceu o + famoso dos clone: Dolly, a 1ª ovelha

clonada a partir de célula adulta.• Antes já haviam sido produzidos clones de sapos e de ma-

míferos a partir de células embrionárias.

3

• O que os pesquisadores fizeram foi unir uma célula da glândula mamária de uma ovelha de “cara branca”, com o óvulo do qual foi retirado o núcleo de uma ovelha de “cara preta”.

• A célula resultante foi implantada no útero de outra ovelha de “cara preta”.

• Nasceu, então, Dolly, ovelha de “cara branca” clone daquela que forneceu a célula da glândula mamária.

• Dolly teve um filhote: Bonnie.

A ovelha Dolly não era tão idêntica ao doador do núcleo, apesar de herdar da ovelha branca o DNA contido nos cromossomos do núcleo da célula mamária, ela também herdou da ovelha escura o DNA contido nas mitocôndrias.

Com o passar do tempo foi percebido que Dolly apresentava as extremidades dos cromossomos (telômeros) diminuída gerando envelhecimento celular precoce. Dolly sofria de artrite no quadril e joelho da pata traseira esquerda.

Sugere-se que isto ocorra pelo fato de que ela tenha sido criada a partir de uma célula adulta de 6 anos, e não de um embrião.

Dolly foi sacrificada aos 6 anos de idade, depois de uma vida mar cada por envelhecimento precoce e doenças. Em seus últimos di-as, Dolly estava com uma doença degenerativa e incurável nos pulmões. Os problemas de saúde de Dolly levantam dúvidas so-bre a possibilidade da prática de copiar a vida.

Clonagem da ovelha Dolly-1996

APLICAÇÕES DA CLONAGEM – p. 141• Gerar rebanhos inteiros de um único animal que tenha uma

característica de interesse econômico ou para pesquisa cien-tífica. A Embrapa já prouziu vários clones bovinos.

• Produzir animais resistentes a doenças, como febre aftosa, doença da vaca louca, etc.

• Clonar animais com risco de extinção;• Produção de cópias de animais transgênicos que possam

produzir proteínas importantes ao homem.• Há a possibilidade de se realizarem transplantes de órgãos

de animais geneticamente modificados, de modo que seus órgãos sejam compátíves com os humanos, o que diminuiria a falta de doadores de órgãos.

PROBLEMAS COM A CLONAGEM – p. 141 • Primeiro é necessário diferenciar:–Clonagem reprodutiva: criação de cópias genéticas de um ser.–Clonagem terapêutica: desenvolvimento de órgãos para

transplante e tratamento. • Na terapêutica, são utilizados células-tronco, ou seja, célu-las

não especializadas, com capacidade de se dividir e -outros tecidos.

• Elas podem ser retiradas de embriões com poucos dias e com cerca de cem células, descartados por clínicas de ferti-lização, por exemplo.

• Nesse tipo de clonagem, ainda em fase de pesquisa, não são formados novos indivíduos.

• Tem como objetivo produzir tecidos e órgãos para trans-plantes. O que poderia resolver o problema de doação.

• A formação de órgãos a partir dessas células para transplantes poderia resolver o problema de doação. As células-troncos utilizadas devem ser compatíveis com o paciente.

• Isso pode ser feito selecionando, entre várias linhagens de células-tronco, as que são compatíveis outransferindo o núcleo de uma célula adulta do paciente para o óvulo sem núcleo. Então, do embrião com cerca de 5 dias seriam retiradas as células-tronco.

• Também está sendo realizado estudos para o tratamento de diabetes, câncer, mal de Parkinson, doença de Alzheimer, etc. O objetivo é transplantar células-tronco para se reproduzirem e regenerarem as áreas afetadas.

• Nem todos os países aceitam a clonagem de embriãp humanos para fins terapêuticos, e a maioria condena a clonagem com fins reprodutivos.

• Mesmo na terapêutica há problemas éticos, pois os embriões usados, são considerados por muitos, como seres humanos, como todos nós e não apenas um aglomerado de células.

Leitura do texto: A Bioética – p. 142

VÍDEOS:Como funciona a clonagem

Clonagem da ovelha Dolly-1997

SIMULADORCLONAGEMhttp://www.educadores.diaadia.pr.gov.br/arquivos/File/2010/simuladoreseanimacoes/2011/biologia/2clonagem.swf

1.Como são formados os cromossomos dos eu-cariontes? (2)

2.Desenhe um cromossomo duplicado anotando onde fica: cromátides irmãs, centrômero, cine-tócoro, satélite.(5)

3. Desenhe os 4 tipos de cromossomos nome-ando-os.(5)

4. Quantos cromossomos possui uma célula so-mática da espécie humana? E um gameta? (1)

5. O que são cromossomos autossomos e quantos pares o ser humano possui? (2)

6.Como é chamado o par de cromossomos que identifica o sexo? Quais são eles? (1)

7.Qual a representação para o cariótipo mascu-lino? E para o feminino? (2)

8. Explique (2 linhas cada):a) Cariótipo:b)Cromossomos homólogos:c)Células somáticas:d)Células haploides (n):e)Células diploides (2n):f) Genoma:g)Clonagem: ♣ ♣ ♣

Aplique seus conhecimentosResponder:

1 a 15 (exceto 3) – p. 142 e 143