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Aula Programa

daBiologia

Tema:Divisão celular: Mitose e Meiose

Divisão Celular: Mitose e MeioseDivisão Celular: Mitose e Meiose

1) Conceitos Prévios

• Cromossomo: Estrutura que contém uma longa molécula de DNA associada a proteínas histonas, visível ao microscópio óptico em células metafásicas.

Proteína histona

Condensação

Cromossomo

DNA



• Cromossomo Simples

Centrômero

Braço

Braço

2 braços1 centrômero



• Cromossomo Duplo

Centrômero

Braço

Braço

Cromátide

Braço

Braço

4 braços1 centrômero



• Classificação dos cromossomos quanto à posição do centrômero

Braço

Braço

Centrômero

Metacêntrico Submetacêntrico Acrocêntrico Telocêntrico



• Cromossomos Homólogos

São cromossomos semelhantes na forma e no tamanho presentes aos pares em células diplóides (2n)

Cromossomos homólogos

Célula diplóide(2n)s


Célula diplóide(2n)d

Não há homólogos

Célula haplóide(n)d

Não há homólogos

Célula haplóide(n)s



• Células Haplóides (C e D) não possuem cromossomos homólogos

• Células Diplóides (A e B) possuem cromossomos homólogos


Célula diplóide(2n)s


Célula diplóide(2n)d

Não há homólogos

Célula haplóide(n)d

Não há homólogos

Célula haplóide(n)s

A B

C D


2) Mitose

Tipo de divisão celular em que uma célula mãe haplóide (n) ou diplóide (2n), sempre com cromossomos duplos, origina duas células filhas contendo o mesmo número de cromossomos da célula mãe, porém simples.

Pode ocorrer com células (n) ou (2n) Não altera o número de cromossomos da célula mãe A mitose também é chamada de divisão equacional e simbolizada por E!

Nd

Ns Ns

2Nd

2Ns 2Ns

Célula mãe

Células filhas


2) Mitose

Intérfase: Fase que precede qualquer divisão celular. Ocorre a duplicação do DNA e a formação de cromossomos duplos.

Possui três subfases:

G1 : pré-síntese (cromossomos simples)

S : Síntese de DNA

G2: Pós-síntese (cromossomos duplos)Q

uant

idad

e de

DN

A

Fases do ciclo celular

G1 S G2

Alguns autores abordam também a fase G0, anterior a fase G1, período em que a célula permanece em repouso, até que algum estímulo a faça entrar em divisão.


2) Mitose

a) Prófase

1. DNA desespiralizado disposto na célula de maneira desorganizada.2. Início da espiralização do DNA para formar os cromossomos.3. Duplicação dos centríolos (formação do 2º par).4. Migração dos centríolos para os pólos opostos da célula.5. Rompimento e degeneração da carioteca.


2) Mitose

b) Metáfase

1. Grau máximo de espiralização dos cromossomos (visíveis ao M.O.)2. Cromossomos duplos alinhados lado a lado no equador da célula.3. Centríolos dispostos nos pólos opostos da célula.4. No final da metáfase ocorre a divisão dos centrômeros.


2) Mitose

c) Anáfase

1. Encurtamento das fibras do fuso.2. Cromossomos simples (cromátides irmãs) puxadas para os pólos da célula.3. Início da desespiralização dos cromossomos.


2) Mitose

d) Telófase

1. Ocorre a citocinese (divisão do citoplasma)2. Formação de duas células filhas contendo o mesmo número de cromossomos

da célula mãe, porém simples.3. Formação de duas novas cariotecas e dois novos nucléolos.4. Cromossomos se desespiralizam e as fibras do fuso desaparecem.


2) Mitose

d) Telófase

Célula Animal

Célula Vegetal

Citocinese Centrífuga

Citocinese Centrípeta

Lamela média

Estrangulamento do citoplasma


2) Mitose

Finalidades da mitose

Crescimento e regeneração de tecidos Cicatrização Formação de gametas em vegetais Formação de gametas em animais por partenogênese Divisões do zigoto durante o desenvolvimento embrionário


2) Mitose


3) Meiose

Tipo de divisão celular em que uma célula mãe sempre (2n) com cromossomos duplos origina através de duas divisões sucessivas, quatro células filhas contendo metade do número de cromossomos da célula mãe.

Diminui pela metade o número de cromossomos da célula mãe. A mitose também é chamada de divisão reducional e simbolizada por R!

2NdCélula mãe

Células filhas Ns Ns

Nd

Ns Ns

Nd

Meiose só ocorre em células diplóides (2n)

1ª divisão: Reducional (R!)(Separação dos homólogos)

2ª divisão: Equacional (E!)(Divisão das cromátides)


3) Meiose

Intérfase – Duplicação do DNA (Antecede a Meiose)

Etapas da meiose

Divisão Reducional ou Meiose I – (R!)a) Prófase Ib) Metáfase Ic) Anáfase Id) Telófase I

Divisão Equacional ou Meiose II (E!)a) Prófase IIb) Metáfase IIc) Anáfase IId) Telófase II


Troca de fragmentos entre cromossomos homólogos

Variabilidade genética


Leptóteno

Separação dos centríolos

Zigóteno

Emparelhamento dos cromossomos homólogos

Tétrades ou bivalentes

Paquíteno

Quiasmas

Diplóteno

Terminalização dos quiasmas

Diacinese


Cromossomos homólogos duplicados e pareados Resultado das permutações

Paquíteno(tétrade/bivalente)

Diplóteno(Quiasmas)

Cromossomos modificados


3) Meiose

Divisão Reducional ou Meiose I – (R!)

Metáfase I

CromossomosHomólogos

Fibras do fuso

Cromossomos homólogos pareados, um oposto ao outro, presos às fribras. do fuso na placa equatorial da célula.


3) Meiose


Anáfase I

Encurtamento das fibras do fuso. Cromossomos homólogos se separam, indo cada um para um lado da célula. Não ocorre divisão do centrômero!

Separação de cromossomos homólogos duplicados

A Segregação Independente dos

homólogos

Promove variabilidade genética


3) Meiose


Telófase I

Célula mãe (2n) origina duas células filhas (n) Os cromossomos continuam duplos e não ocorre divisão do centrômero! Formação de duas novas cariotecas e de dois novos nucléolos. No final da Telófase I os cromossomos se desespiralizam

Divisão citoplasmática (citocinese)Novos núcleos

Citocinese Centrípeta


3) Meiose

Divisão Equacional ou Meiose II – (E!)

Prófase II

Duplicação dos centríolos. Espiralização dos cromossomos. Desaparecimento da carioteca.

Condensação dos cromossomos


3) Meiose


Metáfase II

Cromossomos duplos não homólogos atingem o grau máximo de espiralização. Os cromossomos associam-se as fibras do fuso, alinhando-se no equador da célula.

Cromossomos não homólogos pareados lado a lado na placa equatorial


3) Meiose


Anáfase II

Ocorre o encurtamento das fibras do fuso e divisão do centrômero. Cada cromossomos duplo origina duas cromátides irmãs (cromossomos simples). Os cromossomos simples são puxados para os pólos da célula.

Separação das cromátides irmãs


3) Meiose


Telófase II

Ocorre divisão do citoplasma (citocinese) originando quatro células filhas. As células filhas são haplóides e possuem cromossomos simples. A carioteca e o nucléolo reaparecem e os cromossomos se descondensam.

Novos núcleos (haplóides)

Divisão citoplasmática (citocinese)


3) Meiose


3) Meiose

Finalidades da Meiose (R!)

o Formação dos gametas em animaiso Formação dos esporos nos vegetais


Cromossomos HomólogosCélula (2n)

Duplicação dos

cromossomos

Cromossomos homólogos duplos

Separação dos homólogos(R!)

Separação das

Cromátides(E!)

3) Meiose x Mitose

Separação das

Cromátides(E!)


4) Alterações cromossômicas

Finalidades da Meiose (R!)

46 cromossomospaternos (2n)

46 cromossomosmaternos (2n)

Espermatozóide (n)(23 cromossomos)

Óvulo (n)(23 cromossomos)

46 cromossomos (23 de origem paterna e 23 de origem materna)



Euploidia: Altera todo o teor do genoma (não ocorre na espécie humana)

o 2n: indivíduos diplóideso 2n – n: indivíduos haplóides – Ex: zangãoo 2n + n: indivíduos triplóides – Ex: Banana (Musa paradisíaca)

Aneuploidia: Altera o número de cromossomos do cariótipo

o 2n + 1 (47 cromossomos) – Trissomiao 2n + 2 (48 cromossomos) – Tetrassomiao 2n – 1 (45 cromossomos) – Monossomiao 2n – 2 (44 cromossomos) – Nulissomia



Principais aneuploidias humanas

a) Síndrome de Down (Trissomia do 21 ou Mongolismo)

3 cromossomos no par 21 Trissomia

Cariótipos possíveis Homem: 45A + XY Mulher: 45A + XX

O que causa?

Erro na distribuição dos cromossomos na formação dos gametas (espermatozóides e óvulos)

Idade avançada Exposição a altas taxas de radiação Uso de drogas alucinógenas (LSD, Heroína, Ecstasy)




a) Síndrome de Down (Trissomia do 21 ou Mongolismo)

Quadro clínico

o Baixa estaturao Obesidadeo Olhos oblíquoso Mãos e dedos curtoso Prega Simiesca na mãoo Retardo mentalo Homem estérilo Mulher fértil




b) Síndrome de Klinefelter (XXY)

Só ocorre em homens

Cariótipo: 44 A + XXY

Quadro clínico

o Ginecomastiao Alargamento dos quadriso Voz agudao Retardo mental presente de leve a moderadoo Esterilidade (atrofia dos testículos)o Cromatina sexual presente nas células




c) Síndrome de Turner (X0)

Só ocorre em mulheres

Cariótipo44A + X0

o Baixa estaturao Obesidadeo Pescoço aladoo Muitos pêlos no corpoo Retardo mental moderadoo Esterilidade (ovários atrofiados)o Sem cromatina sexual nas células




d) Síndrome do duplo Y (XYY)

Só ocorre em homens

Cariótipo44A + XYY

o Maioria dos homens são fenotipicamente normais. o Crescimento ligeiramente acelerado na Infância. o Homens com estatura muito elevada. o Hiperatividade e crises de fúria na infância e início da adolescência.o Grande número de acne facial durante a adolescência;o Taxa de testosterona aumentada, o que pode ser um fator contribuinte para a inclinação anti-social e aumento de agressividade; o Entre criminosos e doentes mentais, essa freqüência chega a 3%.




e) Síndrome do triplo X “Super-fêmea”

Só ocorre em mulheres

Cariótipo44A + XXX

o Mulheres com estatura geralmente acima da média.o Apresentam genitália e mamas subdesenvolvidas.o Apresentam certo gral de retardamento mental.o Puberdade precoce. o São férteis.


ExercíciosExercícios


INTERFASE QUE PRECEDE A DIVISÃO

Resposta: letra D

UFMG 2004


Resposta: letra A

UFMG 2003


Resposta: letra D

UFMG 2006


Analise a seguinte figura de cromossomos:

a) Que fenômeno celular está sendo mostrado na figura?

b) Em que tipo de divisão celular ocorre esse fenômeno? Por quê?

c) Qual é a importância desse fenômeno para os seres vivos?

Crossing Over

Meiose. É somente nesse tipo de divisão que acontece o pareamento entre cromossomos homólogos, permitindo a troca de partes entre eles.

Esse fenômeno possibilita a recombinação entre cromossomos homólogos, gerando cromossomos com novas seqüências e, portanto, gametas ou esporos geneticamente diferentes. A variabilidade

decorrente é um importante fator de evolução para os seres vivos.


A colchicina é uma substância de origem vegetal, muito utilizada em preparações citogenéticas para interromper as divisões celulares. Sua atuação consiste em impedir a organização dos microtúbulos.

a)Em que fase a divisão celular é interrompida com a colchicina? Explique.

b)b) Se, em lugar de colchicina, fosse aplicado um inibidor de síntese de DNA, em que fase ocorreria a interrupção?

Anáfase da mitose ou Anáfase I e II da MeioseEstas fases necessitam dos microtúbulos para separar os cromossomos homólogos (anáfase I) ou

cromátides-irmãs (mitose e anáfase II da meiose)

Intérfase (fase de duplicação do DNA)


A figura mostra etapas da segregação de um par de cromossomos homólogos em uma meiose em que não ocorreu permuta. No início da intérfase, antes da duplicação cromossômica que precede a meiose, um dos representantes de um par de alelos mutou por perda de uma seqüência de pares de nucleotídeos. Considerando as células que se formam no final da primeira divisão (B) e no final da segunda divisão (C), encontraremos o alelo mutante em:

a) uma célula em B e nas quatro em C.b) uma célula em B e em duas em C.c) uma célula em B e em uma em C.d) duas células em B e em duas em C.e) duas células em B e nas quatro em C.

Resposta: letra b


Fase A (intérfase)


Fase C


A figura mostra a segregação de dois pares de cromossomos homólogos na anáfase da primeira divisão meiótica de uma célula testicular de um animal heterozigótico quanto a dois genes. As localizações dos alelos desses genes, identificados pelas letras Aa e Bb, estão indicadas nos cromossomos representados no desenho.

a) Ao final da segunda divisão meiótica dessa célula, quais serão os genótipos das quatro células haplóides geradas?

aB e Ab

b) Considerando o conjunto total de espermatozóides produzidos, quais serão seus genótipos e em que proporção espera-se que eles sejam produzidos?

AB, Ab, aB e ab (proporção 1:1:1:1)


Os esquemas A, B e C abaixo representam fases do ciclo de uma célula que possui 2n = 4 cromossomos.

a) A que fases correspondem as figuras A, B e C? Justifique.

A)Metáfase da MitoseB)Metáfase II da MeioseC)Metáfase I da Meiose

b) Qual é a função da estrutura cromossômica indicada pela seta na figura D?

Centrômero (aderir o cromossomo à fibra do fuso)


Com base nessas figuras,

a)CITE o tipo de divisão celular representado.

______________________________________.

b) INDIQUE a sequência de números que melhor representa a ordem cronológica das etapas da divisão celular.

____________________________________.

c) CITE o número da etapa em que ocorre a segregação de1. Cromossomos homólogos: ________.

2. Cromátides: ________.

d) CITE o nome do importante fenômeno, do ponto de vista evolutivo, que ocorre em III. Justifique a sua importância.

_______________________________________________________________________________________.

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