SOI II - Sistema Reprodutor - Gametogênese

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GABRIEL MAIA 
Processo de Gametogênese ou Divisão Meiótica
Monitor – SOI e HAM
Gabriel Maia
@algummaia
OBJETIVO DA DIVISÃO SOMÁTICA
A maioria das células do corpo humano sofre divisão celular, o processo pelo qual as
células se reproduzem. Os dois tipos de divisão celular – a divisão celular somática e
a divisão celular reprodutiva – têm diferentes objetivos no organismo.
Uma célula somática refere-se a qualquer célula do corpo que não seja uma célula
germinativa. Uma célula germinativa é um gameta (espermatozoide ou ovócito) ou
qualquer célula precursora destinada a se tornar um gameta. Na divisão celular
somática, uma célula sofre uma divisão nuclear denominada mitose e uma divisão
citoplasmática, denominada citocinese, para produzir duas células geneticamente
idênticas, cada uma com o mesmo número e os mesmos tipos de cromossomos da
célula original.
OBJETIVO DA DIVISÃO REPRODUTIVA
A divisão celular reprodutiva é o mecanismo que produz os gametas, as células
necessárias para a formação da próxima geração de organismos sexualmente
reprodutivos. Esse processo consiste em uma divisão especial em duas etapas,
denominada meiose, em que o número de cromossomos no núcleo é reduzido à
metade.
INTRODUÇÃO
O ciclo celular é uma sequência ordenada de eventos, em que uma célula somática
duplica o seu conteúdo e divide-se em duas células. Algumas células dividem-se mais
do que outras. As células humanas, como as do encéfalo, do estômago e dos rins,
contêm 23 pares de cromossomos, com um total de 46. Um membro de cada par é
herdado de cada genitor. Os dois cromossomos que formam um par são
denominados cromossomos homólogos; eles contêm genes semelhantes
organizados na mesma (ou quase na mesma) ordem. Quando examinados à
microscopia óptica, os cromossomos homólogos geralmente têm aparência muito
semelhante. A exceção a essa regra é um par de cromossomos, denominados
cromossomos sexuais, designados como X e Y. Nas mulheres, o par homólogo de
cromossomos sexuais consiste em dois cromossomos X grandes; nos homens, o par
consiste em um cromossomo X e em um cromossomo Y muito menor. Como as
células somáticas contêm dois conjuntos de cromossomos, elas são chamadas
células diploides (2n).
DIVISÃO CELULAR SOMÁTICA
Quando uma célula se reproduz, ela precisa replicar (duplicar) todos os seus
cromossomos para transferir os seus genes para a próxima geração de células. O
ciclo celular consiste em dois períodos principais: a intérfase, quando uma célula não
está se dividindo, e a fase mitótica (M), quando a célula está se dividindo
Gabriel Maia
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FASES DA DIVISÃO SOMÁTICA
INTERFASE
Durante a interfase, a célula replica o seu DNA. Ela também produz organelas
adicionais e componentes citosólicos antes da divisão celular. A interfase é um
estado de alta atividade metabólica; é durante esse período que a célula realiza a
maior parte de seu crescimento. A interfase consiste em três fases: G1, S e G2. O S
refere-se à síntese do DNA. Como as fases G são períodos em que não há atividade
relacionada com a duplicação do DNA, são consideradas como intervalos ou
interrupções na duplicação do DNA.
A FASE G1 é o intervalo entre a fase mitótica e a fase S. Durante a fase G1, a célula é
metabolicamente ativa; ela replica a maior parte de suas organelas e componentes
citosólicos, mas não o seu DNA. Ocorre replicação dos centrossomos. Para uma
célula com ciclo celular total de 24 h de duração, a fase G1 dura 8 a 10 h. Entretanto,
a duração dessa fase é bastante variável. Ela é muito curta em muitas células
embrionárias ou em células cancerosas.
As células que permanecem em G1 por um período muito longo, talvez destinadas a
nunca se dividir novamente, são consideradas como estando na fase G0. A maioria
das células nervosas encontra-se na fase G0.
IMPORTANTE
A FASE S, que se refere ao intervalo
entre G1 e G2, dura cerca de 8 h. Durante
essa fase, ocorre replicação do DNA.
Como resultado da replicação do DNA,
as duas células idênticas formadas
posteriormente durante a divisão
celular no ciclo celular apresentarão o
mesmo material genético.
A FASE G2 é o intervalo entre a fase S e
a fase mitótica. A sua duração é de 4 a 6
h. Durante essa fase, o crescimento
celular continua, ocorre síntese de
enzimas e de outras proteínas, e a
replicação dos centrossomos é
concluída.
Quando o DNA se replica durante a fase S, a sua estrutura helicoidal se desenrola
parcialmente, e as duas fitas separam-se nos pontos onde as ligações de hidrogênio
conectam os pares de bases. Cada base exposta da fita do DNA pareia-se então com a
base complementar de um nucleotídeo recém-sintetizado. Uma nova fita de DNA
forma-se à medida que ocorrem ligações químicas entre nucleotídeos vizinhos. O
desenrolamento e o pareamento de bases complementares prosseguem até que cada
uma das duas fitas do DNA original seja unida a uma fita de DNA complementar recém-
formada. A molécula original de DNA tornou-se duas moléculas idênticas de DNA.
Gabriel Maia
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MITÓTICA
A Fase mitótica (M) do ciclo celular, que resulta na formação de duas células
idênticas, consiste em uma divisão nuclear (mitose) e uma divisão citoplasmática
(citocinese), para formar duas células idênticas. O processo resulta na divisão exata
da informação genética. Por conveniência, os biólogos dividem o processo em quatro
fases: prófase, metáfase, anáfase e telófase. Entretanto, a mitose é um processo
contínuo, e uma fase se funde com a próxima sem descontinuidade.
PRÓFASE: Tudo começa com as fibras de cromatina que se condensam e formam
cromossomos visíveis ao microscópio óptico. Processo que evita emaranhamento
das fitas longas de DNA durante a mitose. Cada cromossomo consiste em um par de
cromátides idênticas, formadas pela replicação do DNA na fase S da intérfase. As
cromátides são mantidas unidas por uma região chamada centrômero. O fuso
mitótico se liga ao cinetócoro (estrutura de fixação dos centrômeros) e se alonga,
empurrando os centrossomos para os polos da célula. Função do fuso mitótico:
separação das cromátides para polos opostos da célula. Nucléolo desaparece e a
membrana nuclear se decompõe.
METÁFASE: Durante a metáfase, os microtúbulos do fuso mitótico alinham os
centrômeros dos pares de cromátides no centro exato do fuso mitótico. Esse plano
de alinhamento dos centrômeros é denominado placa de metáfase (plano
equatorial).
ANÁFASE: Durante a anáfase, ocorre separação dos centrômeros, de modo que os dois
membros de cada par de cromátides se separam, movendo-se em direção aos polos
opostos da célula. Uma vez separadas, as cromátides são denominadas cromossomos.
À medida que os cromossomos são atraídos pelos microtúbulos do fuso mitótico
durante a anáfase, eles assumem um formato em V, visto que os centrômeros estão à
frente, arrastando os braços dos cromossomos em direção ao polo.
TELÓFASE: A fase final da mitose, a telófase, começa após o término do movimento dos
cromossomos. Os conjuntos idênticos de cromossomos, que agora estão nos polos
opostos da célula, se desenrolam e retornam ao formato de cromatina semelhante a
um filamento. A membrana nuclear forma-se ao redor de cada massa de cromatina,
os nucléolos reaparecem nos núcleos idênticos, e o fuso mitótico desaparece.
Uma das características que distingue as células cancerosas é a divisão
descontrolada, que resulta na formação de uma massa de células, denominada
neoplasma ou tumor. Uma das maneiras de tratar o câncer consiste na quimioterapia,
que é o uso de agentes antineoplásicos. Alguns desses medicamentos interrompem a
divisão celular ao inibir a formação do fuso mitótico. Infelizmente, esses tipos de
agentes antineoplásicos também matam todos os tipos de células do corpo que se
dividem rapidamente, causando efeitos colaterais como náuseas, diarreia, queda dos
cabelos, fadiga e diminuição da resistência às doenças.
CURIOSIDADE PARA APG
Gabriel Maia
@algummaia
Gabriel Maia
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No processo denominadoreprodução sexuada, cada novo organismo é o resultado da
união de dois gametas diferentes (fertilização), cada um deles produzido por um genitor. Se
os gametas tivessem o mesmo número de cromossomos das células somáticas, o número
de cromossomos duplicaria na fertilização. A meiose, que é a divisão celular reprodutiva
que ocorre nas gônadas (ovários e testículos), produz gametas nos quais o número de
cromossomos é reduzido à metade. Como resultado, os gametas contêm um único
conjunto de 23 cromossomos e, portanto, são células haploides (n). A fertilização
restabelece o número diploide de cromossomos.
DIVISÃO CELULAR REPRODUTIVA
MEIOSE
Diferentemente da mitose, que é concluída depois de um único ciclo, a meiose
ocorre em dois estágios sucessivos: a meiose I e a meiose II. Durante a intérfase que
precede a meiose I, os cromossomos da célula diploide começam a se replicar.
Como resultado da replicação, cada cromossomo consiste em duas cromátides
irmãs (geneticamente idênticas), que estão ligadas pelos seus centrômeros. Essa
replicação dos cromossomos é semelhante àquela que precede a mitose na divisão
celular somática.
MEIOSE I
A meiose I, que se inicia após a replicação dos cromossomos, é dividida em quatro
fases: prófase I, metáfase I, anáfase I e telófase I. A prófase I é uma fase longa, onde
os cromossomos se encurtam e espessam, a membrana nuclear e os nucléolos
desaparecem, e o fuso mitótico se forma. Dois eventos exclusivos da prófase I da
meiose ocorrem: o primeiro é a sinapse, quando as duas cromátides irmãs de cada
par de cromossomos homólogos se emparelham, formando uma estrutura
chamada tétrade. O segundo é a permuta (crossing-over), uma troca de partes das
cromátides dos cromossomos homólogos, o que gera uma recombinação genética.
Esse processo resulta em células geneticamente diferentes entre si e da célula
original, contribuindo para a variação genética observada entre os seres humanos e
outros organismos que produzem gametas. Na metáfase I, as tétrades, formadas
pelos cromossomos homólogos, alinham-se na placa de metáfase da célula. Na
anáfase I, os cromossomos homólogos de cada par se separam e são puxados para
os polos opostos da célula, com os pares de cromátides permanecendo unidos por
um centrômero. Já a telófase I e a citocinese da meiose são semelhantes às
mesmas fases da mitose, e o resultado final da meiose I é que cada célula filha tenha
um número haploide de cromossomos, pois contém apenas um cromossomo de
cada par homólogo da célula inicial.
Gabriel Maia
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MEIOSE II
O segundo estágio da meiose, a meiose II, é composto por quatro fases: prófase II, metáfase
II, anáfase II e telófase II. Essas fases são semelhantes às da mitose, onde os centrômeros se
dividem e as cromátides irmãs se separam, movendo-se para os polos opostos da célula.
Em resumo, a meiose I começa com uma célula diploide e gera duas células, cada uma com
um número haploide de cromossomos. Durante a meiose II, cada uma dessas duas células
haploides se divide, resultando em quatro gametas haploides, que são geneticamente
diferentes da célula diploide original.
IMPORTANTE