1Capítulo 1FINAL DE CITOLOGIANo volume anterior fizemos uma apresentação dos diferentes componentes de uma célula EUCA-RIO...
2A IMPORTÂNCIADO NÚCLEO CELULARQuando fracionamos uma célula em duas porções, uma contendo apenas o citoplasma e a outra c...
3O MATERIAL GENÉTICO DAS CÉLULASO que convencionamos chamar de MATERIAL GENÉTICO é, acima de tudo, um conjunto de substânc...
4A forma como esses diferentes estados aparecem, quando observamos células com técnicas de microscopia,está representada n...
5Pelo fato dos cromossomos representarem as “embala-gens” das moléculas que compõem o Material Genéticodas células (as mol...
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7Voltaremos a usar essas deduções mais adiante,no momento em que formos apresentar a noção deCICLO DE VIDA CELULAR e os me...
8Agora estamos aptos a apresentar o conceito de GENEou UNIDADE DE HERANÇA:Essa é a razão pela qual nó somos o que somos po...
9CélulasDiplóides(idéia deduplicidade)CélulasSomáticasContêm o númerocompleto de cro-mossomas típico daespécie, com os cro...
10Assim, a INTERFASE compreende:- Fase G1 ou espaço um - a célula contém a quanti-dade de moléculas de ADN que herdou da c...
11Observe como se sucedem essas diferentes fases quando uma célula sofre uma MITOSE:Início:Os centríolos começam a se desl...
12Já no mecanismo da MEIOSE, destinado a produzircélulas que vão dar origem a novos organismos, e queportanto devem ter o ...
13EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃONúcleo Celular1 – (COLÉGIO NAVAL)As células humanas apresen-tam:a) material genético disperso no ci...
1411 – (UNIFOR-CE) Considere as seguintes figuras querepresentam etapas da mitose.Durante a mitose, as etapas representas ...
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  1. 1. 1Capítulo 1FINAL DE CITOLOGIANo volume anterior fizemos uma apresentação dos diferentes componentes de uma célula EUCA-RIOTA, testando a função desempenhada por cada um deles. Vejamos agora como aparecem essescomponentes em uma célula observada à microscopia eletrônica, que é uma forma de microscopiabem mais sofisticada do que a microscopia óptica, permitindo uma observação muito mais deta-lhada dos componentes celulares:Célula Animalmv – microvilosidadesci – cíliovs – vesícula de secreçãoc – centríolop – poromp – membrana plasmáticaCélula Vegetal
  2. 2. 2A IMPORTÂNCIADO NÚCLEO CELULARQuando fracionamos uma célula em duas porções, uma contendo apenas o citoplasma e a outra contendo ocitoplasma e o núcleo, observamos que a fração nucleada possui a capacidade de regenerar a fração perdida,desenvolver a sua atividade metabólica normal, e estabelecer outro processo de divisão, produzindo duas célulasfilhas absolutamente normais. Experiências como essa, realizadas na segunda metade do século XIX, nos reve-laram que o núcleo de uma célula desempenha um papel fundamental no controle do metabolismo celular.A partir da contratação de que o núcleo de uma célula exerce o total sobre o seu metabolismo, chegou-se aoconhecimento químico das substâncias nucleares que exercem esse controle. Como designação geral, fazemosreferência às várias substâncias presentes no núcleo das células com o rótulo de MATERIAL GENÉTICO.Plano de corterealizadoFraçãoAnucleadaFraçãoNucleadaDegeneraçãoRegeneraçãoda FraçãoPerdidaCapacidadedeMultiplicaçãoe
  3. 3. 3O MATERIAL GENÉTICO DAS CÉLULASO que convencionamos chamar de MATERIAL GENÉTICO é, acima de tudo, um conjunto de substâncias depropriedades, ácidas, que por motivos históricos passaram a ser denominados de ÁCIDOS NUCLEICOS. Alémde ácidos, são substâncias que formam moléculas extremamente longas, pois são formadas pela associaçãode quatro diferentes unidades que se repetem inúmeras vezes, produzindo combinações que se mostram infi-nitamente variáveis.Os ácidos nucléicos, nas células mais evoluídas e mais comuns em nosso planeta (as células EUCARIOTAS),ocorrem sempre associados a dois diferentes tipo de PROTEÍNAS, gerando um complexo estrutural que temuma capacidade por demais interessante: CONDENSAR-SE e ESPIRALIZAR-SE quando uma célula inicia oseu processo de divisão, e DESCONDENSAR-SE e DESESPIRALIZAR-SE, quando uma célula completa o seuprocesso de divisão e reassume a sua estrutura normal.Quando a célula está desenvolvendo sua atividade normal, e sua estrutura interna estabelecida, a membrananuclear presente limita o material genético que tem a sua maior parte descondensada e desespiralizada: aesse estado físico denominamos de REDE DE CROMATINA. Ao iniciar o seu processo de divisão, uma célula élevada a desfazer a sua estrutura, inclusive a membrana nuclear; o material genético então sofre uma intensacondensação e espiralização, passando a ser evidenciado como corpos individuais, aos quais denominamos deCROMOSSOMAS.MaterialGenéticoNúcleoCelularÁcidosNucleicosProteínasCondensado(espiraliza-do)Descondensado(desespiralizado)+Repetiçãode unidadesDe doisTiposOCORRÊNCIA
  4. 4. 4A forma como esses diferentes estados aparecem, quando observamos células com técnicas de microscopia,está representada no esquema abaixoMaterial GenéticoDescondensado(desespiralizado)Condensado(espiralizado)Fora da Divisão(atividade normal)Durante aDivisão CelularRede deCromatina CromossomasMaterialGenéticoFora da DivisãoCélula em sua atividade normal- Material Genético ativo - Estadodescondensado e desespiralizadoDurante a DivisãoCélula com sua atividade normaltemporária mente interrompida -Material Genético inativo - EstadoCondensado e Espiralizado
  5. 5. 5Pelo fato dos cromossomos representarem as “embala-gens” das moléculas que compõem o Material Genéticodas células (as moléculas de ÁCIDOS NUCLÉICOS), oseu estudo foi muito importante para a nossa compre-ensão da diversidade genética dos seres vivos.Assim, deve-se destacar que:1. Em uma célula, os vários cromossomas distinguem-se uns dos outros por dois aspectos: a FORMA e oTAMANHO;2. Nas células de organismos que resultam de pro-cessos SEXUADOS de reprodução (especialmente aFECUNDAÇÃO), os cromossomas ocorrem aos PARES,sob formas EQÜVALENTES, apesar dos membros decada par diferirem pela FORMA e pelo TAMANHO dosmembros dos outros pares;3. Em todos os INDIVÍDUOS NORMAIS DE CADA ES-PÉCIE BIOLÓGICA as células apresentam um númeroPARTICULAR e CONSTANTE de cromossomos, razãopela qual essa é uma das principais informações uti-lizadas para a caracterização de uma ESPÉCIE BIO-LÓGICA. Observem alguns exemplos:ANIMAISESPÉCIE HUMANA 46 23 PARESGORILA/CHIPAMZÉ 48 24 PARESBOI 60 30 PARESCAVALO 64 32 PARESCACHORRO 78 39 PARESJIBÓIA 36 18 PARESSAPO 20 10 PARESMOSCA-DA-FRUTA 8 4 PARESPLANTASFEIJÃO 22 11 PARESARROZ 12 6 PARESMILHO 20 10 PARESTOMATE/TABACO 24 12 PARESCEBOLA 16 8 PARESO ÁCIDO NUCLEICODE CADA CROMOSSOMACONTÉM UM CONJUNTODE INFORMAÇÕES GENÉTICASAgora vamos entender a razão pela qual a “embalagem”chamada CROMOSSOMA é tão importante para umacélula em particular, ou para o conjunto de célulasque formam organismos multicelulares.Os Ácidos Nucléicos são substâncias que se apresen-tam sob duas formas, apesar de ambas possuíremcomo característica básica o fato de serem constituídaspela repetição, em grande número, de unidades, comose fossem grandes “trens moleculares”, formados porcentenas, milhares ou milhões de vagões. Por motivosque não devem ser discutidos agora, os dois tipos deácidos nucleicos foram denominados em função doAÇÚCAR que compõe as suas unidades constituintes:a RIBOSE ou a DESOXIRRIBOSE.• ÁCIDO RIBONUCLEICO – conhecido pela sigla ARN(= RNA, sigla inglesa)• ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO – conhecido pelasigla ADN (= DNA, sigla inglesa)Dos dois, o mais importante para os seres vivos é oADN. São as moléculas de ADN que se encontram as-sociadas a dois tipos de proteínas, formando a “emba-lagem” que chamamos de CROMOSSOMA.ATENÇÃO: Foi exatamente a proposta de seqüênciar asunidades constituintes das moléculas de ADN de todosos cromossomas das células humanas que denomina-mos de PROJETO GENOMA HUMANO (PGH).A grande razão pela qual a molécula de ADN se apre-senta como a “rainha” da vida em nosso planeta é ofato dela se comportar como uma molécula INFORMA-CIONAL, ou seja, conter as informações químicas quepermite às células, ou aos organismos, expressaremsuas propriedades vitais.A maneira como essas INFORMAÇÕES QUÍMICAS con-tidas nas moléculas de ADN exercem o controle sobreos processos vitais de uma célula ou de um organismosó poderá ser discutida, em pormenores, durante oENSINO MÉDIO. Entretanto, uma versão simplificadadesse mecanismo de controle de ser discutida, acimade tudo para que a noção de UNIDADES DE HERAN-ÇA (chamadas de GENES) possa ser estabelecida oque será decisivo no estudo dos princípios básicos daGENÉTICA.Em primeiro lugar, deve ficar bem claro que toda equalquer manifestaÇão vital possui uma base quími-ca, pois é o resultado da interação de diferentes tiposmoleculares. Fenômenos biológicos cotidianos, comoà RESPIRAÇÃO, a NUTRIÇÃO, a MOVIMENTAÇÃO(deslocamento), a REPRODUÇÃO e até mesmo o PEN-SAMENTO, ocorrem em conseqüência da interaÇãode diferentes tipos de moléculas. Ora como essas mo-Cada Cromosoma é formado por uma únicamolécula de ADN. Como os Cromossomaspossuem diferentes tamanhos, isto significaque seus ADNs possuem diferentes númerosde unidades repetidas. Considerando-se os 46cromossomas existentes nas células humanasnormais, o conjunto de moléculas de ADN queeles contêm são formadas pela repetição decerca de 3 x 109 unidades!
  6. 6. 6léculas de propriedades tão especiais não ocorrem ESPONTÂNEAMENTE na natureza, isto significa que cadaorganismo deve conter as informações necessárias à produção de todas as moléculas necessárias para as suasexpressões vitais!Em segundo lugar, as diferentes moléculas que realizam o CONTRÔLE de processos vitais são sempre PRO-TEÍNAS, substâncias que também são formadas pelo encadeamento de unidades (chamadas AMINOÁCIDOS).Evidentemente, assim como no caso dos ácidos nucléicos, proteínas diferentes possuem diferentes QUANTIDA-DES e TIPOS de aminoácidos, o que significa que o número de diferentes proteínas que podem ser produzidaspelos seres vivos é infinito.Algumas proteínas agem sob formas SIMPLES, ou seja, apenas com seqüência de aminoácidos que as carac-teriza, enquanto que outras, as ditas COMPLEXAS, só agem quando suas cadeias de aminoácidos estão asso-ciadas a GLICÍDEOS (classe de substâncias orgânicas a que pertencem os açúcares), ou a LIPÍDEOS (classe desubstâncias orgânicas a que pertencem as gorduras, óleos e ceras), ou a ÁCIDOS NUCLEICOS (como as quecompõem as cromossomas, no núcleo, ou as que compõem as ribossomas no citoplasma). Mas são elas quecontrolam tudo o que está relacionado às chamadas expressões vitais.Em terceiro lugar, sempre que uma célula dá origem a outra, é transferida uma cópia de cada molécula deADN, sob a forma de um “braço” cromossomial, de modo que a nova célula contenha todas as informaÇõesnecessárias à produção das inúmeras proteínas que irão controlar as suas funções vitais. Antes de entrar emdivisão, a célula realiza a duplicação de todas as suas moléculas de ADN, o que equivale a dizer que ela duplicatodos os seus cromossomas.Vamos representar, sob a forma de um esquema as variaÇões de estado do MATERIAL GENÉTICO corres-pondente a um cromossoma durante o CICLO DE VIDA de uma célula, agorea considerando o mecanismo deduplicaçãodo ADN nele contido.Daí é fácil concluir que, se durante o processo de divisão, cada cromossoma tiver os seus “braços” separados,uma célula produz outra com uma cópia de tdas as moléculas informacionais (sob a forma de cromossomas)que ela precisará para controlar os seus processos vitais. O esquema abaixo traduz uma visão simplificada doque acabamos de expor, considerando-se uma célula que possua seis cromossomas:Essa é a razão pela qual, ao observarmos uma célula em divisão, cada cromossoma aparece com dois "braços".Deve-se entender que o "braço"de um cromossoma contém uma longa molécula de ADN que é uma cópia fielda molécula de ADN que compõe o outro "braço".Fora da Divisão Durante a DivisãoNotar que a composição química é sempre a mesma: Uma longa molécula de ADN associada a dosidiferentes tipos de proteínas. O que muda é o grau de condensação/espiralização.
  7. 7. 7Voltaremos a usar essas deduções mais adiante,no momento em que formos apresentar a noção deCICLO DE VIDA CELULAR e os mecanismos de DIVI-SÃO CELULAR. Agora é o momento de introduzirmoso conceito de UNIDADE DE HERANÇA, ou GENE, paraque possamos entender a razão pela qual nós somos oque somos por causa dos cromossomas que herdamosde nossos pais (o que equivale a dizer por causa dasmoléculas de ADN que herdamos com os cromossomasde nossos pais).AS UNIDADES DE HERANÇA OU GENESComo dissemos anteriormente, a vida em nosso pla-neta baseia-se em dois diferentes tipos de moléculas:as INFORMACIONAIS, representadas pelos ÁCIDOSNUCLEICOS (especialmente as moléculas de ADN), eas CONTROLADORAS, representadas pelas PROTE-ÍNAS. Na medida em que os dois tipos de moléculassão formados pela repetição de unidades, os seresvivos utilizam um sistema de CODIFICAÇÃO que éabsolutamente genial:As moléculas de ADN são constituídas por dois filamen-tos de unidades repetidas, dispostos no espaço comouma escada em espiral. Seqüências de diferentes ex-tensões em sua estrutura representam as informaÇões,através de um sistema de códigos, para a produÇãode todos os diferentes tipos de proteínas que o ser vivonecessita para o seu desenvolvimento e manutenção. Éclaro que as proteínas que contenham maior númerode aminoácidos são codificadas por segmentos maisextensos na molécula de ADN.Cada proteína, uma vez produzida, será responsáveldireta ou indiretamente, pelo aparecimento de umacaracterística biológica da célula em particular, ou doorganismo como um todo. Os principais tipos de prote-ínas produzidas nas células dos seres vivos, bem comosuas formas de ação, aparecem no diagrama abaixo.Deve-se destacar apenas que uma proteína produzidaem uma célula pode agir dentro da própria célula oufora dela (no caso de organismos multicelulares), nestecaso, uma das maneiras muito comuns de ação é oefeito estimulador sobre a atividade de outras célulasdo próprio organismo.ENZIMASEssas proteínas aceleram a velo-cidade de todas as reações quími-cas que caracterizam o fenômenovida.ESTRUTURAISEssas proteínas constituem todasas membranas da célula, bemcomo seu “esqueleto” interno,permitindo a existência dos TE-CIDOS, ÓRGÃOS e APARELHOS.HORMÔNIOSEssas proteínas induzem a ativi-dade de diferentes tipos de célulasdos organismos multicelulares.ANTICORPOSEssas proteínas realizam a defe-sa dos organismos multicelularescontra agentes invasores.CONTRÁTEISEssas proteínas permitem todo equalquer tipo de movimento emcélulas isoladas ou nos animais.Portanto, através dessas múltiplas formas de ação asproteínas determinam o aparecimento dos três tiposde características biológicas que ocorrem nos seresvivos.As seqüências de unidades das moléculas de ADNcodificam as seqüências de unidades das moléculasdas proteínas que vão controlar todas as funçõesvitais de uma célula ou de um organismo.Seqüência codificadora daPROTEÍNA XSeqüência codificadora daPROTEÍNA YSeqüência codificadora daPROTEÍNA ZDIFERENTESAÇÕESDASPROTEÍNASNASCÉLULASOUNOSORGANISMOSCaracterísticas BiológicasMorfologiaFisiologiaEtológicasRelativas àforma doorganismoRelativas asfunções doorganismoRelativas aocomporta-mentodoorganismo
  8. 8. 8Agora estamos aptos a apresentar o conceito de GENEou UNIDADE DE HERANÇA:Essa é a razão pela qual nó somos o que somos porcausa dos cromossomas que herdamos de nossos pais.Na medida em que cada cromossoma contém umalonga molécula de ADN, que por seu turno apresentavárias seqüências codificadas de proteínas, ou seja,vários GENES, isto significa que cada cromossamacontém um conjunto linear de GENES. Os vários cro-mossamas que heradmos, portanto contém o conjuntode GENES que precisamos para construir e manter omesmo organismo.Ao realizarmos o estudo da GENÉTICA, campo daBiologia que estuda os princípios que determinam aherança das características biológicas, ou seja, dos ge-nes, usaremos sempre letras para simbolizar os genesnos cromossomas, assinalando cada gene como umponto, de acordo com a representação abaixo:A - Genes quedeterminam aprodução de umcerto tipo de cabe-lo, por exemplo.B – Genes quedeterminam aprodução de umaenzima digestivapor células dasglândulas saliva-res, por exemplo.O SEXO E A VARIAÇÃODO NÚMERO DE CROMOSSOMAS:HAPLOIDIA E DIPLOIDIAA maioria esmagadora dos organismos de nossoplaneta tem sua origem a partir de processosSEXUADOS de reprodução, mas especificamen-te através do mecanismo de FECUNDAÇÃO. Osexo é um fenômeno biológico que envolve aparticipação de duas “casas”, a masculina e afeminina, que têm o mesmo nível de importânciana formação do novo ser. O grande significadodesse fato é percebermos que, apesar das con-tribuições materna e paterna não serem iguais,elas se mostram absolutamente EQUIVALENTES.Isso significa que...Como isso pode acontecer? É simples. A evolução davida produziu duas diferentes maneiras de uma célulase dividir: uma forma para as células que vão consti-tuir o corpo do organismo (células ditas SOMÁTICAS)e outra forma para as células que vão se envolver emum processo de fecundação (células ditas GERMINAIS),que dará origem a um novo ser.Há dois motivos óbvios para que a evolução tenhaproduzido esses dois diferentes estilos de divisão:1 – Todas as células do novo organismo que será for-mado deverão conter cópias de todos os genes contidosem todos os cromossomas (os de origem PATERNA eos de origem MATERNA).2 – Ao produzir as células que vão originar o novo seré preciso reduzir o número de cromossomas à metade,de modo que a célula GERMINAL contenha apenas umdos dois cromossomas de cada par.Portanto:CélulasSomáticasVãoconstituir ocorpo doorganismoAo sedividiremmantêmconstante onúmero decromossomasCélulasGerminais(Gametas)Vão somarseusconteúdosgenéticospara produzirum novo serAo se dividi-rem reduzemo número decromossomasà metadeEm consequencias dessas variações do número de cro-mossomas nas células dos organismos multicelulares,fomos levados a criar os conceitos de DIPLOIDIA eHAPLOIDIA.Um gene corresponde a uma següência específicana molécula de ADN, localizada em um ponto tam-bém específico de um cromossoma, que contém ocódigo para a produção de uma proteína, responsáveldireta ou indiretamente pelo aparecimento de umacaracterística biológica.ABFormassimbólicasde repre-sentaçãode geneslocalizadosem pontosespecífi-cos de umcromosso-maAB... Em cada fecundação em uma espécie sexuaa, oespermatozóide (representante da "casa" masculina)contém um determinado número de cromossomasde diferentes formas que são equivalentes aosencontrados no óvulo (representante da "casa"feminina). Essa é a razão pela qual nas células dosorganismos os cromossomas ocorrem sob a formade pares equivalentes.
  9. 9. 9CélulasDiplóides(idéia deduplicidade)CélulasSomáticasContêm o númerocompleto de cro-mossomas típico daespécie, com os cro-mossomas ocorren-do sob a forma depares equivalentes.CélulasHaploides(idéia deunicidade)CélulasGerminaisContêm a metadedo numero de cro-mossomas típico daespécie, possuindoapenas um cromos-soma de cada parcromossomial.Na medida em que o número de cromossomas variade espécie para espécie, utilizamos a letra “n” parasimbolizar o valor HAPLOIDE de cromossomas de umacélula ou de uma espécie biológica.O esquema abaixo representa o conjunto de informa-ções que discutimos acima:Assim, como as espécies sexuadas têm o seu cicloreprodutor baseado na variação de linhagens cElu-lares DIPLÓIDES (2n) e HAPLÓIDES (n), e o númerode cromossomas varia entre as espécies, os símbolos(n) e (2n) cobrem todas essas variações de valores.Vejam:- Espécie Humana: CÉLULAS DIPLÓIDES (2n):contém 46 cromossomas. CÉLULAS HAPLÓIDES (n):contém 23 crmossomas.- Gorilas/Chimpanzés: CÉLULAS DIPLÓIDES (2N):contém 48 cromossomas. CÉLULAS HÁPLÓIDES (n):contém 24 cromossomas.- Feijão: CÉLULAS DIPLÓIDES (2n): contem ...CÉLULAS HAPLÓIDES(n): contém...- Arroz: CÉLULAS DIPLÓIDES (2N): contém...CÉLULAS DIPLÓIDES(n): contém...A NOÇÃO DE CICLO DE VIDA CELULARSe nenhum agente externo provocar a sua morte, umacélula isolada possui a capacidade de se manter porum tempo indefinido alternando períodos de ativida-de normal com períodos de divisão, como ilustra oesquema abaixo:Pois bem. O que convencionam chamar de CICLO DEVIDA CELULAR representa exatamente essa alternân-cia de períodos de ATIVIDADE NORMAL de uma célulaos seus períodos de DIVISÃO. Como a alternânciadesses períodos é contínua em circunstâncias ambien-tais favoráveis, percebe-se que o período de atividadenormal ocorre sempre entre duas fases de divisão,razão pela qual criamos o termo INTERFASE (ou seja,“entre fases”) para designa-lo.Portanto o CICLO VITAL de toda célula envolve umaalternância entre o período de atividade normal (IN-TERFASE) e o período de DIVISÃO. Apenas para quese tenha um referencial, queremos ilustrar que célulasde mamíferos cultivadas em laboratório, portanto emcondições “ideais”m expressam um CICLO VITAL (=tempo de geração) de 16 horas, das quais apenas 1hora representa o tempo de divisão.A duplicação de todas as moléculas de ADN de umacélula deve ocorrer, obviamente, antes que a divisãoceleular se processe e enquanto o material está des-condensado e desespiralizado. Como a duplicaçãoocorre em um momento definido da INTERFASE, queé mais ou menos a sua fase intermediária, tivemosa necessidade de distinguir esses três condições deuma célula, em função da quantidade de moléculasde ADN que possui.Por influencia da língua inglesa, usamos as letras G(letra inicial de uma palavra inglesa que significa ES-PAÇO) e S (letra inicial de outra palavra inglesa, quesignifica SÍNTESE), usada em Biologia como sinônimode PRODUÇÃO, uma referência à produção das “novas”moléculas de ADN.CélulasDiplóides2nAlgumasCélulasCélulasDiplóides2nAlgumasCélulasorganismomasculinoorganismofemininoGametas(Haploides)CélulasDiplóides2nFecundaçãoCélula-Ovoou ZigotoNovo organismo, que pode sermasculino ou feminino
  10. 10. 10Assim, a INTERFASE compreende:- Fase G1 ou espaço um - a célula contém a quanti-dade de moléculas de ADN que herdou da célula quelhe deu origem.- Fase S ou de produção – a célula produz uma cópiade cada uma das moléculas de ADN que contém.- Fase G2 ou espaço dois – a célula passa a conter odobro da quantidade de moléculas de ADN que herdouda célula que lhe deu origem, já que em breve entraráem divisão.Nas tais células de mamíferos cultivados, de ciclo vitalde 16 horas, as 15 horas de INTERFASE distribuem-seda seguinte maneira (apenas como referencial):- Fase G1 – 5 horas.- Fase S – 7 horas.- Fase G2 – 3 horas.Na medida em que o tempo de percurso do ciclo vitalde uma célula varia em função de inúmeros aspectos,decidimos acrescentar o esquema abaixo, para que sepossa perceber o tempo relativo de duração de cadauma das fases:A1 e A2 – células que resultaram de uma divisãoanterior. O esquema mostra a ocorrência das etapasno sentido horário.Atenção: umadasmaisgravesdoençascom quetemoslida-do, conhecida pela denominação comum de CÂNCER, ocorrena medida em que uma célula torna-se incapaz de controlar oseuritmoprogramadodedivisão.Perdendoessecontrole,umacélula cancerosa passa a apresentar um ritmo extremamenteacelerado de divisão, invadindo tecidos normais e comprome-tendo suas funções, levando o indivíduo à morte.OS MECANISMOS DE DIVISÃO CELULARComo justificamos anteriormente, dois mecanismos deuma célula se dividir surgiram na evolução: um querepresenta apenas um mecanismo de cópia, pois man-tém constante o número de cromossomas, e outro quereduz à metade esse número. Agora chegou o momentode darmos um nome a cada em desses mecanismos,de discuti-los em seus aspectos gerais.MitoseProduz célula idênticas geneticamente, ou seja, comos mesmos números de cromossomas e os mesmosnoções de genes. Por isso é dito um mecanismo EQUA-CIONAL.MeioseProduz células geneticamente diferentes, pois apresen-tam a metade do número de cromossomas e diferentescombinações de genes. Por isso é dito um MecanismoREDUCIONAL.Os esquemas abaixo procuram mostrar as diferençasbásicas entre esses dois mecanismos de divisão celu-lar, tomando-se células DIPLÓIDES (2n) como basede raciocínio:Como se percebe pela análise comparada dos esquemas, MI-TOSE e MEIOSE são mecanismos de divisão que apresentamduas outras diferenças entre si, além da já referida:- A MITOSE ocorre través de uma divisão direta, en-quanto que a MEIOSE compreende duas divisões;- Em conseqüência, da MITOSE resultam apenas duas cé-lulas, enquanto que da MEIOSE resultam quatro células.Para facilitar a análise desses mecanismos de divisãocelular, decidimos distingui-los como se ocorressemem cinco etapas, que foram denominadas de:Prófase Prometafase Metáfase Anáfase TelófaseFases estabelecidas para ilustrar o que acontecedurante a divisão de uma célula.MitoseCélulas SomáticasMeioseCélulas GerminaisDivisão 1Divisão 2
  11. 11. 11Observe como se sucedem essas diferentes fases quando uma célula sofre uma MITOSE:Início:Os centríolos começam a se deslocar para os polos opostos dacélula;A menbrana nuclear começa a se desorganizar;Arede de cromatina começa a se descondensar;Final:Desaparecimento da membrana nuclear;Início:Desaparecimento da membrana nuclear;Final:Completa organização do fuso de divisão;Disposição de todos os cromossomas no equador da célulaMomento único:Fuso de divisão totalmente formado;Todos os cromossomas dispostos no equador e preso a umafibra do fuso;Início:Separação dos braços de cada cromossoma;Final:Chegada dos braços cromossomiais aos polos da célula;Início:Chegada dos cromossomas aos po-los opostos da célula;Reorganização das menbranas nu-cleares;Desmontagem do fuso de divisão;Descondensação dos cromossomas;Final:Separação das células-filhas;
  12. 12. 12Já no mecanismo da MEIOSE, destinado a produzircélulas que vão dar origem a novos organismos, e queportanto devem ter o seu número cromossomial reduzi-do a metade, ocorre um fenômeno muito particular.O fato dos cromossomas estabelecerem um íntimoe específico pareamento dá à MEIOSE as suas duasgrandes particularidades:1) Ocorrer através de duas divisões consecutivas: a DI-VISÃO I, que é REDUCIONAL, porque leva à separaçãodos cromossomas de cada par, e a DIVISÃO II, que éEQUACIONAL, porque leva à separação dos braços decada cromossoma;2) Produzir células-filhas que, além de conterem ape-nas a metade do número de cromossomas das célulassomáticas, apresentam genes recombinados;Vejam como o estabelecimento de pares entre oscromossomas de cada tipo, independentemente darecombinação de genes, define as características daMEIOSE (usaremos como modelo de raciocínio umacélula em que 2n = 6 cromossomas):Foi exatamente a evolução de um mecanismode divisão celular em que os cromossomasequivalentes estabelecem pares, e recombinamseus genes, que constituiu a base da SEXU-ALIDADE entre os organismos. Inclusive foiessa a razão pela qual, em todos os animais, aMEIOSE é utilizada apenas nas linhagens ce-lulares que irão gerar as células reprodutivas(=germinais), ou seja, os futuros GAMETAS:As duas principais conseqüências desse fato são:1) Cada indivíduo representa uma combinação degenes extremamente particular, já que ele resultade uma fecundação que envolveu dois gametas quetambém apresentavam combinaÇões particularesentre seus genes;2) Todo Organismos que resulta de um processo se-xuado, por fecundação, nunca é uma cópia genéticado macho ou da fêmea que geraram. Ele sempre é umproduto da combinação dos genes dos dois geradores,contidos nos cromossomas equivalentes de origem ma-terna e paterna.Os cromossomas equivalentes (o de origempaterna e o de origem matrna) dispõem-seaos pares, e trocam segmentos, ou seja,recombinam os seus genes.A partir desse momentoocorrerá a separaçãodos cromossomas decada par.A partird e s s emomen-to ocor-rerá asepara-ção dosbraçosde cadacromos-soman=3 n=3 n=3 n=3Célula emmetáfase dadivisão IICélula em metáfase da divisão IDIVISÃO REDUCIONALDIVISÃOEQUACIONAL2n=6Divisão IDivisão IICélulaque dará origem aGametasDentro dos testículos,nos machos, ou dosovários, nas fêmeascromossomasNas fêmeas,o produto dameiose é umóvulo e trêsf o r m a ç õ e sreduzidas quenão são fecun-dáveis.Nos machosas células, aocompletarem ameiose, sofremimportantesm u d a n ç a sestruturais,gerando osespermatozói-des.O fenômeno de recombinação de genes atravésda troca de segmentos dos cromossomas decada par (denominado de permutação gênica)faz com que os gametas produzidos por umindivíduo tenham alguma diferença entre sí, namedida em que possuem diferentes combina-ções entre seus genes.
  13. 13. 13EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃONúcleo Celular1 – (COLÉGIO NAVAL)As células humanas apresen-tam:a) material genético disperso no citoplasma;b) a mesma forma e atividade em todo o corpo;c) vacúolos de suco celular e cloroplastos;d) 46 pares de cromossomase) 23 pares de cromossomas.2 – (F.C CHAGAS-BA) Nas células em interfase, omaterial genético aparece na forma de:a) carioteca;b) fuso acromático;c) nucléolo;d) cromatina;e) cariolinfa.3 – (F. OBJETIVO-SP) Quais são as estruturas celu-lares relacionadas com a transmissão dos caractereshereditários?a) lisossomos;b) ribossomos;c) centríolos;d) cloroplastos;e) cromossomas.Divisão Celular4 – (COLÉGIO NAVAL) A mitose é o processo de divisãocelular que permite:a) a produção de células semelhantes à célula-mãe;b) a produção de células sexuais;c) o crescimento dos seres unicelulares;d) a reprodução dos seres pluricelulares;e) a produção de quatro células semelhantes.5 – (U.F.RO) Os itens abaixo se referem á mitose etodos eles estão corretos, exceto:a) é um processo de divisão celular importante para ocrescimento dos organismos;b) ocorre nas células somáticas de animais e vege-tais;c) uma célula-mãe origina duas células-filhas com omesmo número de cromossomas;d) a duplicação do DNA ocorre na fase da metáfase;e) na fase da telófase, forma-se uma membrana nuclearem torno dos cromossomas e o citoplasma se divide.6 – (F. OBJETIVO-SP) A fase da vida da célula em queos cromossomas sofrem o processo de duplicação é a:a) interfase;b) prófase;c) metáfase;d) anáfase;e) telófase.7 – (U.F.RN) Em que período do ciclo celular ocorre asíntese de DNA?a) nos períodos G1 e G2;b) apenas no período S da interfase;c) apenas no período G1;d) apenas no período G2;e) durante toda a interfase.8 – (UFRS) No esquema abaixo esta apresenta umacélula em anáfase da mitose. Observando-a, pode-seconcluir que pertence a um organismo cujas célulassomáticas gametas possuem, respectivamente:a) 12 e 6 cromossomas;b) 6 e 12 cromossomas;c) 6 e 3 cromossomas;d) 3 e 6 cromossomas;e) 24 e 12 cromossomas.9 – (FUVEST-SP) A figura mostra modificações noforma do cromossoma durante o ciclo celular. Quefases do ciclo têm cromossomas como os que estãorepresentados em 1 e 3, respectivamente?a) interfase, metáfase;b) interfase, anáfase;c) interfase, telófase;d) prófase, anáfase;e) profrase, telófase.10 – (UFRO)1 telofase;2 profase;3 metafase;4 interfase.( ) cromossoma na placa equatorial.( ) formação do fuso mitótico.( ) desaparecimento da membrana nuclear.( ) duplicação do DNA.( ) citocinese.A associação correta, de cima para baixo, entre as fasesda mitose e os fenômenos que nelas correm é:a) 3, 1, 2, 4, 4b) 1, 2, 4, 3, 3c) 3, 2, 2, 4, 1d) 4, 4, 3, 2, 1e) 1, 3, 2, 1, 2
  14. 14. 1411 – (UNIFOR-CE) Considere as seguintes figuras querepresentam etapas da mitose.Durante a mitose, as etapas representas transcorremna seguinte ordem:a) III, II, Ib) III, I, IIc) II, I, IIId) I, III, IIe) I, II, III12 –(UFRS) Na mitose, a fase em que as cromátides-irmãs, separadas por divisão do centrômero, dirigem-separa pólos opostos da célula, é a:a) telófase;b) prófase;c) metafose;d) anáfase;e) interfase13 – (UCPE) Na divisão celular mitótica, os cromos-somas se apersentam ordenados no plano equatorialdurante a:a) anáfase;b) intercinese;c) telofase;d) prófase.14 –(UECE) Nas células somáticas humanasm osfenomenos de duplicação do DNA e separação doscentrômetros ocorrem, respectivamente, nas etapas:a) metafse prófase;b) interfase e anáfase;c) prófase e telosafe;d) interfase e metáfase.15 –(UNIFOR-CE) O esquema abaixo representa núcleode uma célula.Supondo-se que 20 células desse tipo sofram umadivisão mitótica, surgirão:a) 80 células Ab/aB;b) 40 células AB/ab;c) 40 células Ab/aB;d) 20 células AB e 20 células ab;e) 20 células Ab e 20 células aB.

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