Reprodução sexuada dos seres vivos

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Reprodução sexuada dos seres vivos
Biologia Geologia 11º Ano
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Reprodução sexuada dos seres vivos

  1. 1. Reprodução dos seres vivos - Reprodução sexuada - Ciclos de Vida - Relações entre o ciclo de vida dos organismos e do meio
  2. 2. Reprodução dos seres vivos - Está dependente da fecundação união de duas células especializadas, denominadas gâmetas (haplóides – possuem apenas metade do número normal de cromossomas da espécie) – n - durante a fecundação ocorre a cariogamia, isto é, a fusão dos núcleos dos gâmetas, o que dá origem ao ovo ou zigoto (diplóide – possui o número normal de cromossomas da espécie) – 2n Reprodução sexuada
  3. 3. Reprodução dos seres vivos Cromossomas homólogos – são assim chamados por terem o mesmo tamanho e forma e por possuírem genes que informam para os mesmos caracteres, isto é, responsáveis pelas mesmas características.
  4. 4. REPRODUÇÃO SEXUADA Portanto…  Células haplóides (não apresentam cromossomas homólogos) – no ser humano são apenas os gâmetas;  Células diplóides (apresentam cromossomas homólogos) – no ser humano são todas as restantes células (células somáticas).
  5. 5. REPRODUÇÃO SEXUADA Implica  Produção de gâmetas masculinos e femininos;  União dos dois tipos de gâmetas;  Manutenção do número de cromossomas ao longo das gerações.
  6. 6. REPRODUÇÃO SEXUADA Processos que permitem as condições anteriores  Meiose – permite a produção de gâmetas de forma a que estes, ao unirem-se, mantenham o número de cromossomas específicos a cada espécie. Ou seja, com a meiose há formação de células com metade da informação genética.  Fecundação – permite que os gâmetas se unam e, assim, se mantenha o número de cromossomas específicos a cada espécie. Ou seja, com a fecundação forma-se uma célula com o dobro da informação genética que as células que lhe deram origem.
  7. 7. REPRODUÇÃO SEXUADA Então… A meiose reduz a informação genética a metade … e a fecundação duplica a informação genética. Ou seja… a meiose é como que 2-1=1 … e a fecundação é como que 1+1=2
  8. 8. Reprodução dos seres vivos Meiose – processo de divisão celular a partir do qual uma célula diplóide (2n) origina quatro células haplóides (n) --------- as células filhas apresentam metade do número de cromossomas da célula-mãe. Meiose
  9. 9. Reprodução dos seres vivos Consiste em duas divisões sucessivas: - Divisão I nesta divisão, um núcleo diplóide (2n) origina dois núcleos haplóides (n) pelo facto de ocorrer uma redução no número de cromossomas, esta divisão também é designada divisão reducional. - Divisão II nesta divisão ocorre a separação de cromatídeos, obtendo-se assim, quatro núcleos haplóides (n), cujos cromossomas são constituídos por um cromatídeo pelo facto de se manter o número de cromossomas, esta divisão também é designada de divisão equacional. As duas divisões nucleares que ocorrem durante a meiose são precedidas de uma única replicação do DNA. Durante o período S, os cromossomas duplicam, passando a apresentar dois cromatídeos unidos pelo centrómero.
  10. 10. Reprodução dos seres vivos Divisão I da meiose: Profase I  É a fase mais longa da meiose.  No início desta fase, o núcleo aumenta de volume.  Os cromossomas sofrem uma espiralização, a qual faz com que se tornem mais grossos, curtos e visíveis.  Os cromossomas homólogos (têm o mesmo tamanho, forma e possuem os mesmos genes que informam para os mesmos caracteres, isto é, são responsáveis pelas mesmas características) emparelham, num processo designado sinapse. Estes pares de cromossomas chamam-se díadas cromossómicas ou bivalentes.
  11. 11. Reprodução dos seres vivos  Depois da sinapse, começam a visualizar-se dois cromatídeos em cada cromossoma dos bivalentes. Quando os bivalentes apresentam os quatro cromatídeos bem individualizados, este conjunto designa-se tétrada cromatídica.  Entre os cromatídeos das tétradas cromatídicas ocorrem sobrecruzamentos em vários pontos. Os pontos de contacto chamam-se quiasmas ou pontos de quiasma. Divisão I da meiose: Profase I
  12. 12. Reprodução dos seres vivos  Nos pontos de quiasma pode ocorrer troca de informação genética, isto é, quebras e trocas de segmentos entre cromatídeos de cromossomas homólogos. Este fenómeno designa-se sobrecruzamento ou crossing-over. Divisão I da meiose: Profase I
  13. 13. Reprodução dos seres vivos Divisão I da meiose:
  14. 14. Reprodução dos seres vivos  No final da profase I, a membrana nuclear e o nucléolo desorganizam-se progressivamente.  Nas células animais, os centríolos dividem-se e colocam-se em pólos opostos, a partir dos quais se forma o fuso acromático.  Finalmente, as díadas cromossómicas deslocam-se para a zona equatorial do fuso. Divisão I da meiose: Profase I
  15. 15. Reprodução dos seres vivos Divisão I da meiose: Profase I
  16. 16. Reprodução dos seres vivos Divisão I da meiose: Metafase I  Os cromossomas homólogos de cada bivalente dispõem-se aleatoriamente na placa equatorial, equidistantes dos pólos e presos pelos centrómeros às fibras do fuso acromático.  São os pontos de quiasma que se localizam no plano equatorial do fuso acromático.
  17. 17. Reprodução dos seres vivos Divisão I da meiose: Anafase I  Os cromossomas homólogos separam-se aleatoriamente (redução cromática) e afastam-se para pólos opostos. ascensão polar devido à retração das fibras do fuso acromático.
  18. 18. Reprodução dos seres vivos Divisão I da meiose: Anafase I  Cada um dos dois conjuntos cromossómicos que se separam e ascendem aos pólos, para além de serem constituídos por metade do número de cromossomas, possuem informações genéticas diferentes.  contribui para a variabilidade genética dos novos núcleos que se irão formar.
  19. 19. Reprodução dos seres vivos Divisão I da meiose: Telofase I  Os cromossomas, após chegarem aos pólos, começam a sua desespiralização, tornando-se finos e longos.  Desorganiza-se o fuso acromático e diferenciam-se os nucléolos e as membranas nucleares, formando-se dois núcleos haplóides (n).
  20. 20. Reprodução dos seres vivos Divisão I da meiose: Telofase I  Em certas células, ocorre citocinese, originando-se, assim, duas células-filhas. ou iniciam imediatamente a divisão II da meiose, ou iniciam-se após uma interfase curta
  21. 21. Reprodução dos seres vivos Divisão I da meiose: Citocinese I Pode ou não ocorrer a divisão do citoplasma
  22. 22. Reprodução dos seres vivos Divisão II da meiose: Profase II  Os cromossomas com dois cromatídeos condensam-se.  O fuso acromático forma-se, após a divisão do centrossoma.  Os cromossomas dirigem- se para a placa equatorial, presos pelo centrómero às fibras do fuso acromático.
  23. 23. Reprodução dos seres vivos Divisão II da meiose: Metafase II  Os cromossomas dispõem-se na placa equatorial, equidistantes dos pólos e sempre presos pelo centrómero às fibras do fuso acromático
  24. 24. Reprodução dos seres vivos Divisão II da meiose: Anafase II  Ocorre a divisão do centrómero e dá-se a ascensão polar, isto é, os cromatídeos do mesmo cromossoma separam-se para pólos opostos. Os dois conjuntos que se separam são haplóides.
  25. 25. Reprodução dos seres vivos Divisão II da meiose: Telofase II  Os cromossomas atingem os pólos e iniciam a sua desespiralização, tornando-se finos, longos e invisíveis ao microscópio.  Desorganiza-se o fuso acromático e diferenciam-se os nucléolos e as membranas nucleares, formando-se quatro núcleos haplóides (n). Caso não tenha ocorrido citocinese na telofase I, o citoplasma divide-se nesta fase, originando quatro células-filhas haplóides.
  26. 26. Reprodução dos seres vivos Divisão II da meiose: Telofase II
  27. 27. Reprodução dos seres vivos Divisão II da meiose: Citocinese II Ocorre a divisão do citoplasma
  28. 28. REPRODUÇÃO SEXUADA Divisão II No final formaram-se:  quatro núcleos haplóides;  cada núcleo com um dos cromossomas de cada par de homólogos;  cada cromossoma formado por um cromatídeo.
  29. 29. Reprodução dos seres vivos
  30. 30. Reprodução dos seres vivos Diferenças entre a mitose e a meiose Mitose Meiose - ocorre em células somáticas; - Origina 2 células filhas, cujo número de cromossomas é igual ao da célula mãe; - A quantidade de DNA das células filhas é igual à da célula mãe; - Não há emparelhamento de cromossomas homólogos nem fenómenos de crossing-over; - Ocorre para a produção de gâmetas ou esporos; - Origina 4 células filhas, cujo número de cromossomas é metade do da células mãe; - A quantidade de DNA das células filhas é metade da da célula mãe; - Há emparelhamento de cromossomas homólogos com possibilidade de crossing over;
  31. 31. Reprodução dos seres vivos Diferenças entre a mitose e a meiose Mitose Meiose - A informação genética é idêntica à da célula mãe; - O centrómero divide-se na anafase; - Só ocorre uma divisão. - A informação genética das células filhas é diferente entre si e da célula mãe, devido à separação aleatória dos homólogos e à ocorrência de crossing-over; - O centrómero só se divide na anafase II; - Ocorrem 2 divisões sucessivas, sendo a divisão II semelhante à mitose.
  32. 32. Reprodução dos seres vivos
  33. 33. Reprodução dos seres vivos
  34. 34. Reprodução dos seres vivos
  35. 35. Reprodução dos seres vivos - O material genético sofre, ocasionalmente, alterações espontâneas ou provocadas por fatores mutagénicos (radiações e produtos químicos). Estas alterações são mais frequentes em momentos fundamentais das células, tal como a replicação semiconservativa do DNA. - Tais anomalias devem-se a trocas de nucleótidos, à sua adição ou à sua subtração e têm como resultado uma modificação na informação do gene para a síntese de uma dada proteína.
  36. 36. Reprodução dos seres vivos - Estas modificações, designadas por mutações génicas, podem originar, durante a síntese proteica, proteínas anómalas que conduzem ao aparecimento de novas características nos indivíduos que as possuem. - As novas características podem ser prejudiciais aos mutantes ou conferir vantagem ao indivíduo, ajudando-o a sobreviver no seu meio ambiente.
  37. 37. Reprodução dos seres vivos
  38. 38. Reprodução dos seres vivos - Durante a meiose podem ocorrer anomalias – mutações cromossómicas – que alteram a estrutura ou o seu número nas células resultantes.
  39. 39. Reprodução dos seres vivos Mutações Cromossómicas Estruturais Quando modificam a disposição dos genes nos cromossomas Numéricas Alteram o número de cromossomas
  40. 40. Reprodução dos seres vivos Mutações Cromossómicas estruturais Deleção Perda de porções de cromossoma Duplicação Duplicação de cromossomas Translocação Troca de segmentos entre cromossomas de pares diferentes Inversão Inversão duma porção de cromossomas
  41. 41. Reprodução dos seres vivos Exemplo duma Mutação Cromossómica Estrutural Síndrome de "Cri-du-Chat" - Os portadores desta síndrome possuem um choro semelhante ao miado agudo dos gatos, daí também ser conhecida como síndrome do choro do gato. É uma anomalia cromossómica, causada pela deleção (perda) parcial do braço curto do cromossoma 5, apresentando um cariótipo 46,xx,5p- e 46,xy,5p-. é por isso que esta síndrome também é conhecida como delcção do cromossoma 5p ou síndrome do menos. - Esta síndrome afeta 1 em cada 50000 crianças em todo o mundo, e 196 indivíduos com retardamento mental. - Na maioria das vezes a síndrome não é herdada pelos pais. Em 85% dos casos resultam de novas deleções esporádicas, enquanto que 5% dos casos resultam de uma segregação desigual de uma translocação parental. As pessoas que sofrem uma translocação normal são perfeitamente normais pois não houve perdas do material genético, sendo apenas portadores.
  42. 42. Reprodução dos seres vivos Cariótipo Normal Cariótipo "Cri-du-Chat"
  43. 43. Reprodução dos seres vivos - A não separação dos cromossomas de um par de homólogos, durante a anafase I, ou dos cromatídios do mesmo cromossoma, durante a anafase II, conduzem, no final da meiose, à formação de células reprodutoras com um número anormal de cromossomas, ocorrendo assim mutações numéricas. - As células portadoras destas mutações podem vir a originar indivíduos que desenvolvem graves doenças genéticas.
  44. 44. Reprodução dos seres vivos Trissomia 21 ou Síndrome de Down - É a mutação cromossómica numérica mais conhecida; - Como o nome indica é um aumento de um cromossoma no cromossoma 21; - Alteração genética que acarreta um atraso do desenvolvimento, tanto nas funções motoras como nas funções mentais; - De cada 700 bebés 1 tem síndrome de Down.
  45. 45. Reprodução dos seres vivos Trissomia 18 ou Síndrome de Edwards - Segunda mais frequente síndrome de trissomia autossómica, predominando no sexo feminino; - 95% dos fetos com síndrome de Edwards são abortados espontaneamente; - 85% dos casos de síndrome de Edwards, verifica-se que o erro ocorre na não disjunção cromossómica da meiose materna; -15% ocorre na disjunção cromossómica da meiose paterna; - Retardamento mental, atraso de crescimento e às vezes graves malformações no coração, são algumas das alterações que se verifica com este tipo de trissomia.
  46. 46. Reprodução dos seres vivos Trissomia 13 ou Síndrome de Patau - Tem como causa a não disjunção dos cromossomas durante a anafase I, gerando gâmetas com 24 cromatídeos; - Anomalias morfológicas e malformações dos órgãos; - 45% morrem em um mês. - 69% morrem em seis meses. - 72% morrem em um ano.
  47. 47. Reprodução dos seres vivos Reprodução sexuada e variabilidade Meiose: Há dois momentos fundamentais na meiose que permitem o aparecimento de diferentes combinações de genes nas células reprodutoras: - Durante a profase I ocorre o emparelhamento dos cromossomas homólogos, podendo verificar-se a sobreposição dos seus cromatídios em locais designados por pontos de quiasma. Messe pontos pode ocorrer troca de segmentos do cromatídios de um cromossoma com o cromatídio do outro cromossoma do par – crossing-over. Este fenómeno permite a troca de genes entre os cromossomas dos dois progenitores do indivíduo onde a meiose está a ocorrer, originando novas combinações de genes nas células reprodutoras.
  48. 48. Reprodução dos seres vivos Reprodução sexuada e variabilidade Meiose: - Na anafase I ocorre a separação dos cromossomas homólogos para os pólos da célula – segregação dos homólogos. No início desta fase, os cromossomas dos diferentes pares de homólogos estão dispostos ao acaso na placa equatorial, não havendo uma orientação dos cromossomas de cada par de homólogos relativamente a determinado pólo da célula. A separação dos homólogos de cada par ocorrerá, então, de forma independente e aleatória, daí resultando dois conjuntos particulares de cromossomas de entre múltiplas combinações possíveis. O efeito cumulativo de crossing-over e da segregação dos homólogos conduz à formação de células reprodutoras geneticamente distintas.
  49. 49. Reprodução dos seres vivos
  50. 50. Reprodução dos seres vivos Nos organismos sexuados, a meiose pode originar dois tipos de células reprodutoras: gâmetas e esporos. Gâmetas Animais Espermatozoide óvulo Plantas anterozoide oosfera
  51. 51. Reprodução dos seres vivos - Nos animais, os espermatozoide e os óvulos são produzidos em indivíduos unissexuados (machos e fêmeas) em órgãos designados por Gónadas. - Nas espécies hermafroditas, o mesmo indivíduo produz óvulos e espermatozóides. - Nas plantas os gâmetas não resultam da meiose mas da diferenciação de células já haplóides em órgãos designados por gametângios. - Os esporos são as células resultante da meiose nas plantas. Estas células darão origem a estruturas haplóides (gametângios), onde se diferenciam os gâmetas.
  52. 52. Reprodução dos seres vivos - Tal como acontece com a meiose, também a fecundação contribui para o aumento da variabilidade, ao permitir o cruzamento ao acaso de dois gâmetas com origens, na maioria dos casos, em indivíduos diferentes. - Este acontecimento aleatório permite o aparecimento de descendentes portadores de combinações de genes e de cromossomas que se irão refletir na diversidade de características e de aspetos.
  53. 53. Reprodução dos seres vivos Fecundação externa Na maioria dos animais aquáticos as fêmeas libertam os seus óvulos na água, os quais são fecundados pelos espermatozoides dos machos que se encontram nas proximidades. interna Nos animais terrestres os machos depositam os seus espermatozoides no interior do corpo da fêmea. cruzada Nos animais hermafroditas, em regra, os óvulos de um individuo são fecundados pelos espermatozoides de outro individuo da espécie.
  54. 54. Reprodução dos seres vivos
  55. 55. Reprodução dos seres vivos
  56. 56. Reprodução dos seres vivos
  57. 57. Reprodução dos seres vivos
  58. 58. Reprodução dos seres vivos Ciclo de vida de um haplonte - espirogira A espirogira é uma alga de água doce. Reproduz-se assexuadamente, por fragmentação, em condições favoráveis. Os filamentos celulares quebram, originando fragmentos que, por divisões sucessivas das células, regeneram novos tecidos. Quando as condições são desfavoráveis, a espirogira reproduz-se sexuadamente.
  59. 59. Reprodução dos seres vivos Processo de reprodução sexuada da espirogira:
  60. 60. Reprodução dos seres vivos Processo de reprodução sexuada da espirogira:
  61. 61. Reprodução dos seres vivos _ Formam-se saliências nas células de dois filamentos que se encontram próximos; _ As saliências crescem e entram em contacto; _ Forma-se um canal (tubo de conjugação), por desagregação da parede no ponto de contacto; _ Num dos filamentos, observa-se a condensação do conteúdo de cada célula, que se desloca pelo tubo de conjugação até à célula do outro filamento - constitui o gâmeta dador; o conteúdo celular que se mantém imóvel constitui o gâmeta recetor; _ Os conteúdos celulares fundem (fecundação), formando-se um zigoto diplóide em cada célula recetora; _ Os filamentos desagregam-se, após a fecundação; _ Quando as condições se tornam favoráveis ocorre uma meiose no zigoto, formando-se quatro núcleos haplóides; _ Três destes núcleos degeneram, ficando a célula com um único núcleo haplóide; _ A partir desta célula haplóide forma-se, por mitoses sucessivas, um novo filamento de espirogira. Processo de reprodução sexuada da espirogira:
  62. 62. Reprodução dos seres vivos Ciclo de vida diplonte - Homem O ser humano reproduz-se exclusivamente de forma sexuada, assim como os mamíferos. _ É a fecundação que dá início à diplofase. _ Forma-se o zigoto que sofre mitoses sucessivas originando um ser vivo adulto. _ As células da linhagem sexual do ser adulto sofrem meiose e originam espermatozoides e óvulos. _ Os gâmetas são as únicas células haploides. _ A diplofase ocupa quase a totalidade da duração do ciclo, sendo o homem um ser diplonte.
  63. 63. Reprodução dos seres vivos Ciclo de vida de um haplodiplonte - polipódio O polipódio é um feto em que a planta adulta constitui o esporófito. O polipódio reproduz-se assexuada (por fragmentação vegetativa do rizoma) e sexuadamente.
  64. 64. Reprodução dos seres vivos Processo de reprodução sexuada do poliopódio:  Durante a época de reprodução, desenvolvem-se soros na parte inferior das folhas. Os soros são grupos de esporângios (estruturas pluricelulares que, quando jovens, contêm células mãe de esporos);  No processo reprodutivo, as células mãe dos esporos contidas nos esporângios sofrem meiose, originando esporos;  Os esporângios rompem-se, libertando os esporos;  Os esporos caem na terra e germinam - cada um deles origina uma estrutura designada protalo;  O protalo é um gametófito que possui anterídeos, onde se formam anterozóides, e arquegónios, onde se formam oosferas;  Os anterozóides nadam até aos arquegónios, nos quais se vão fundir com asoosferas;  Da fecundação resulta um zigoto diplóide que, por mitoses sucessivas, origina um esporófito de vida independente. A fecundação está dependente de água.

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