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Genética Instituto Federal do Sul de Minas - IF Sul de Minas
Campus Muzambinho
Prof. Evandro [email protected]
Divisão celular
Nucleotídeos, genes, DNA, cromossomos
• Nucleotídeo – molécula formada por uma pentose, um fósforo e uma base nitrogenada • DNA/RNA: Adenina, Timina, Citosina e
Guanina; • Uracila no RNA
• Genes – sequência de nucleotídeos funcionais que guardam informações para síntese de proteínas
• DNA – fita dupla de nucleotídeos com informações genéticas
• Cromossomo – DNA com histonas (proteínas)
Diferentes níveis de condensação do DNA. (1) Cadeia simples de DNA . (2) Filamento de cromatina (DNA com histonas). (3) Cromatina condensada em intérfase com centrômeros. (4) Cromatina condensada em prófase (existem agora duas cópias da molécula de DNA). (5) Cromossomo em metáfase.http://pt.wikipedia.org/wiki/Cromossomo_hom%C3%B3logo
Cromatina • Complexo de DNA e proteínas (principalmente histonas, importantes
reguladoras dos genes) dentro do núcleo celular das células eucarióticas, presentes na célula durante a intérfase (não está em divisão)• Histonas - principais proteínas que compõem o nucleossomo (núcleos proteicos
envolvidos por DNA), desempenhando importante papel na regulação dos genes
• Dois tipos:• Eucromatina
• DNA ativo, que pode expressar proteínas (transcrição em RNA)
• Heterocromatina• DNA inativo, que não expressam proteínas devido à condensação e parece ter
funções estruturais durante o ciclo celular• Heterocromatina constitutiva - nunca se expressa como proteínas, isto é, nunca é transcrita
em RNA, localizada à volta do centrômero, porção permanentemente condensada da cromatina
• Heterocromatina facultativa – expressão eventual, podendo estar condensada em algumas células e em outras não
http://www.youtube.com/watch?v=hmNqQMlOOfc&list=PLE4D8FA03F661A5D0&index=7
Cromossomos
• Cromatina já condensada durante a divisão celular
• Procariontes • Células sem carioteca: bactérias e cianobactérias
• Circulares ou lineares nas bactérias
• De um a vários cromossomos
• Muitas vezes em forma de plasmídeos, cuja função não se encontra bem definida• Plasmídeos - moléculas circulares duplas de DNA capazes de se reproduzir
independentemente do DNA cromossômico
Cromossomos
• Eucariontes • Células com carioteca: animais, vegetais, fungos e protistas
• Múltiplos cromossomos lineares dentro do núcleo celular
• Cada cromossomo tem um centrômero• Centrômero - região mais condensada do cromossomo, onde as cromátides-irmãs
entram em contato
• Cromátides-irmãs ou cromatídeos – dois braços (cópias idênticas) saindo do centrômero na divisão celular (Síntese)
Cromossomo na fase de Síntese
(1) Cromátide-irmã ou cromatídeo: cada um dos dois braços idênticos de um cromossomo depois da fase S
(2)Centrômero: o ponto de ligação de dois cromatídeos, onde se ligam os microtúbulos durante a divisão celular
(3) Braço curto
(4) Braço longo
http://pt.wikipedia.org/wiki/Cromossomo_hom%C3%B3logo
Espécie2n de
cromossomosEspécie
2n de cromossomos
Drosófila 8 Rato 44
Centeio 14 Humano 46
Cobaia 16 Macaco 48
Avoante 16 Carneiro 54
Caracol 24 Cavalo 64
Minhoca 32 Galo 78
Porco 40 Carpa 104
Trigo 42 Borboleta 380
Coelho 44 Samambaia >1200
Divisão celular• Células procarióticas
• Sem carioteca (membrana nuclear)• Divisão por fissão binária ou bipartição (mitose)
• Processo de reprodução assexuada dos organismos unicelulares que consiste na divisão de uma célula em duas, cada uma com o mesmo genoma da célula-mãe
• Células eucarióticas• Divisão do núcleo (material genético) por mitose• Segue divisão da membrana e do citoplasma chamado citocinese• Mantém-se as mesmas características da célula-mãe
• Células diploides (2N)• Células somáticas – mitose originando células diploides (2n)• Células germinativas (reprodutivas) - meiose originando células haploides (n),
chamadas gametas ou esporos• Espermatogênese humana - uma célula (espermatócito) dá origem a quatro células-filhas
(espermatozóides)• Ovulogênese humana – uma célula (ovócito 1) dá origem a uma célula viável (ovócito 2) e três
células inviáveis (corpúsculos polares)
Divisão celular
O ciclo celular pode ser dividido em dois períodos: intérfase (interfase) e mitose/meiose
• Intérfase (interfase) - quatro etapas distintas• G0 (do inglês Gap, intervalo) – célula exercendo suas
funções normais, sem divisão celular• G1 – do final da última divisão até a duplicação do
DNA. Intensa síntese de RNA; crescimento da célula• S (Síntese) - duplicação das cromátides dos
cromossomos, ficando cada cromossomo com duas cromátides-irmãs unidas pelo centrômero; duplicação dos centríolos
• G2 – migração dos centríolos para os polos da célula e aparecimento do fuso mitótico
• Mitose/meiose – divisão da célula
Mitose
Mitose
• Divisão celular que mantém o mesmo número de cromossomos entre as células-mãe e células-filhas
• Quatro etapas distintas• Prófase – máxima condensação dos cromossomos, dissolução da carioteca
• Metáfase – alinhamento dos cromossomos no equador celular; fuso mitótico conectado aos centrômeros
• Anáfase – divisão do centrômero e migração dos cromossomos-filhos para os polos das células
• Telófase – desaparecem as fibras do fuso; a carioteca se reorganiza; cromossomos descondensam; tem início a citocinese (fechamento da membrana plasmática e separação das duas células-filhas)
http://www.youtube.com/watch?v=MyzImNEjjUw&list=PLE4D8FA03F661A5D0&index=31
Meiose
Meiose
• Processo de divisão celular onde uma célula diplóide (2N) dá origem a células haplóides (N), formando gametas
• Duas grandes fases: • Divisão I ou Reducional - primeira divisão meiótica, separação dos homólogos,
[2n] 2[n]
• Divisão II ou Equacional - segunda divisão meiótica, separação das cromátides, 2[n] [n]
Divisão I ou Reducional: [2n] 2[n]
• Prófase I – cromátides individualizadas e condensadas; pareamento dos cromossomos homólogos; possibilidade de ocorrer o crossing-over; desaparecimento do nucléolo e carioteca; centríolos migram para os polos celulares e forma-se o fuso acromático• Cromossomos homólogos – cromossomos iguais entre si de origem paterna e materna• Crossing-over – permuta de genes entre os dois cromossomos levando a maior variabilidade
genética dos descendentes• A prófase I é dividida em cinco subdivisões: leptóteno, zigóteno, paquíteno (local de
ocorrência do crossing-over), diplóteno e diacinese.
• Metáfase I – cromossomos pareados se alinham no equador celular presos ao fuso
• Anáfase I – separação e migração dos cromossomos homólogos para os polos celulares; as cromátides irmãs continuam conectadas
• Telófase I –formação de duas células haploides, com metade dos cromossomos originais, podendo ocorrer ou não a citocinese (separação das células-filhas)
Prófase I
1. Leptóteno (fino) -Cromátides constituídas em cromossomo em início de condensação, pouco visível
2. Zigóteno (par) -Pareamento dos cromossomos homólogos
3. Paquíteno (espesso) - Cromátides condensadas e visíveis
4. Diplóteno (duplo) -Crossing-over – permuta de genes entre as cromátides dos homólogos
5. Diacinese(movimento) - Início da separação dos homólogos
Divisão II ou Equacional: 2[n] n
• Prófase II – mais rápida que a Prófase I; condensação dos cromossomos; desaparecimento da carioteca; centríolos migram para os polos celulares e forma-se o fuso acromático
• Metáfase II – cromossomos pareados se alinham no equador celular presos ao fuso; cada cromátide voltada para um dos polos
• Anáfase II – separação das cromátides (que passam a se chamar cromossomos-filhos) e migração para os polos celulares
• Telófase II – reaparecem carioteca e nucléolo; cromossomos descondensam; ocorre a citocinese (divisão citoplasmática)
http://www.youtube.com/watch?v=MRgeKGZL78g&list=PLE4D8FA03F661A5D0&index=9
Ciclo de vida haplobionte haplonte
• Meiose zigótica ou inicial –forma zigoto, que se divide pela meiose formando 4 células haplóides• Protistas• Fungos
• Adultos haplóides se dividem e formam gametas por mitose
• Ocorre a fecundação formando zigoto diploide
• Origina organismo haploide por meiose
• Ciclo haplobionte haplonte
• Incorreto dizer ciclo haplôntico, ciclo haplobiôntico
Ciclo de vida diplobionte• Meiose espórica ou intermediária
• Algumas algas multicelulares• Briófitas • Plantas vasculares
• Alternância de gerações entre diploides e haploides: • Esporófito – diploide, forma os esporos
por meiose• Gametófito – haploide, forma os
gametas por mitose
• Metagênese ou alternância de gerações – adultos haploides e diploides
• Ciclo diplobiontes• Uso equivocado de ciclo
haplodiplôntico, haplodiplobiôntico, haplodiplonte
Ciclo de vida haplonte diplonte
• Meiose gamética ou final – forma gametas• Alguns protistas
• Animais (incluso Homem)
• Ciclo haplobionte diplonte• Incorreto dizer ciclo
diplôntico, ciclo diplobiôntico
Referências
• Wikipedia• http://pt.wikipedia.org/wiki/Divis%C3%A3o_celular
• http://pt.wikipedia.org/wiki/Cromossomo_hom%C3%B3logo
• XDEducation• http://www.youtube.com/user/XDEducation/search?query=meiose
• Khan Academy Português• http://www.youtube.com/playlist?list=PLE4D8FA03F661A5D0
• Star Genetics – MIT• http://star.mit.edu/index.html
Contatos
• Evandro Sanguinetto
• Institucional: [email protected]
• Site: www.gaiaterranova.com.br
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• Cel: (35) 8815-0571
Evandro Sanguinetto - 2013 39
