Meiose (MEIOSIS = DIMINUIÇÃO)

MEIOSE( R!)

A meiose é um processo de divisão celular que resulta em quatro células-filhas com a metade dos cromossomos da célula-mãe.
A meiose caracteriza-se pela ocorrência de apenas  uma duplicação cromossômica para cada 2 divisões nucleares ( lembre-se que n ea mitose ocorre apenas 1 divisão nuclear). Daí a meiose ser considerada  um processo reducional ( R!) de divisão celular, ao contrário da mitose que é equitativa (E!). A meiose é dividida em 2 partes :
a)        MEIOSE I : É reducional, isto é, os núcleos resultantes apresentam a metade do número de cromossomos do núcleo original.
b)        MEIOSE II :  é equitativa, ou seja, o número de cromossomos dos núcleos resultantes é o mesmo dos núcleos que iniciaram o processo.

MEIOSE I
a) Prófase I: 
É longa e complexa e possui  5 fases: leptóteno, zigóteno, paquíteno, diplóteno e diacinese.
Leptóteno: (leptos = fino ou estreito; tenio = fita), visualização dos cromômeros
Os cromossomos nessa fase começam a se condensar, essa condensação se dá em pontos específicos ditos cromômeros. Apesar de estarem duplicados, aparecem ainda como um filamento simples. Eles tornam-se vivíveis ao microscópio óptico.

 

Zigóteno: (zygon = ligação), emparelhamento cromossômico

Nessa fase ocorre a aproximação dos cromossomos homólogos, esse pareamento é conhecido como sinapse cromossômica (synapsis = unir).  Na mitose isso não ocorre.

 

Paquíteno: (pachys = espeso, grosso) formação dos bivalentes

Os cromossomos continuam a se condensar e j´estão totalmente pareados. As cromátides se tonam visíveis, formando a tétrade, ou bivalentes.

  

Nessa fase ocorre um processo importantíssimo, o crossing-over ou permuta. Esse processo aumenta a variabilidade genética das células, reunindo em um mesmo cromossomo características paternas e maternas. Ocorrem trocas de pedaços entre as cromátides de um mesmo par de homólogos. Os cromossomos que sofreram a prmutação são ditos RECOMBINANTES.

Diplóteno: (diploos = duplo) Visualização dos quiasmas

As cromátides unidas formam um "X" que recebe o nome de quiasma (chiasma = cruzado)

Os cromossomos homólogos iniciam a separação.

Diacinese: (dia= através) Terminalização dos quiasmas.

Os cromossomo homólogos terminam sua separação, e estão unidos apenas pelo quiasmas, que começam a deslizar para a extremidade dos bivalentes.

Nessa etapa os cromossomos estão altamente condensados, a carioteca e o nucléolo começam a se degenerar, o fuso acromático começa a se formar e os pares de homólogos se dispersam pelo citoplasma,marcando o fim da prófase I.

b) Metáfase I

Os cromossomos homólogos prendem-se pelo centrômero ao fuso acromático, e estão localizados na região equatorial da célula. A diferença da mitose, é que na metáfase I a placa equatorial é formada pelas tétrades, que permanecem unidas pelos quiasmas. 

c) Anáfase I

Essa etapa caracteriza-se pelo afastamento dos cromossomos homólogos, as cromátides unidas pelo centrômero são puxadas para um dos polos da célula  pelo encurtamento das fibras do fuso acromático. Os quiasmas desaparecem.

d) Telófase I

Os cromossomos já separados em dois lotes, um em cada polo da célula, começam a se descondensar, o fuso acromático é desfeito, a carioteca e o nucléolo reaparecem.

Ocorre a citocinese I, formando duas células-filhas com a metade dos cromossomos iniciais.

A = G1;  B = G2,  C = PRÓFASE I LEPTÓTENO, D = ZIGÓTENO, E = PAQUÍTENO, F= DIPLÓTENO, G = DIACINESE, H = METÁFASE I,  I = ANÁFASE I, J = TELÓFASE I,

 L = PRÓFASE II, M= METÁFASE II, N = ANÁFASE II, O = TELÓFASE II 

MEIOSE II

Os fenômenos que aqui ocorrem são iguais aos descritos para a Mitose.

Antes que a meiose II se inicie pode ocorrer uma interfase curta, sem síntese de material genético.

Prófase II : Nessa fase forma-se o fuso mitótico. A carioteca e o nucléolo desaparecem

Metáfase II : os cromossomos acham-se dispostos na placa equatorial. No final dessa fase o centrômero duplica-se e as cromátides irmãs se separam, constituindo cromossomos-filhos.

Anáfase II : Os cromossomos filhos migram para os polos opostos devido ao encurtamento das fibras do fuso

Telófase II : Os cromossomos desespiralizam-se; a carioteca e o nucléolo reorganizam-se. Em seguida ocorre nova citocinese, acarretando a formação de 4 células haploides (n), a partir da célula-mãe diploide (2n) que iniciou o mecanismo meiótico.

Divisão Celular

MITOSE (mitos = fio)

Importância da mitose

Regeneração: recupera partes perdidas;

Reprodução assexuada

Crescimento 

1º) Ciclo Celular: a célula possui um ciclo de vida que compreende sua origem, crescimento, desenvolvimento e  reprodução.
O ciclo celular é dividido em duas etapas: interfase --> período entre duas divisões celulares consecutivas e a divisão celular --> mitose: divisão do núcleo; citocinese: divisão do citoplasma.

2º) Interfase ( inter = posição intermediária)
Na interfase o material genético está na forma de filamentos de cromatina, o núcleo está com a carioteca, ocorre uma intensa atividade metabólica, a célula cresce e o DNA os cromossomos se duplicam.
Fases
G1: (gap: intervalo): ocorre síntese de proteínas e RNA.
S: (sintese): ocorre a duplicação do DNA, síntese de histonas, duplicação dos centríolos. Ao final desta fase cada cromossomo está com duas cromátides irmãs unidas pelo centrômero.
G2 :síntese das substâncias necessárias para a formação dos microtúbulos.
G0: repouso, a célula não se divide

3º) Mitose E! (equacional)
É um processo de divisão celular que conserva o número de cromossomos nas células-filhas.

FASES
1º) PRÓFASE (PRO = PRIMEIRA)
a) migração dos centríolos (já duplicados no período S) migam para os polos da célula;

b) degeneração do nucléolo e da carioteca;

c) cromossomos (já duplicados) ficam mais condensados, cromátides visíveis, no final da prófase os cromossomos estão presos às fibras do fuso.

• 

2º) METÁFASE (META = MEIO)
a) centríolos já estão nos polos da célula;
b) cromossomos totalmente condensados e visíveis, localizados no meio da célula -> região equatorial, formando a placa equatorial ou metafásica;
c) cada cromátide está presa às fibras do fuso pelo cinetócoro (estrutura proteica localizada no centrômero)

                                                      

3º) ANÁFASE (ana = movimento, separação)
a)separação das cromátides: são puxadas para os polos opostos pelo encurtamento dos microtúbulos do fuso;

4º) TELÓFASE (telos = fim)
a) cromossomos estão nos polos da célula
b) a carioteca e o nucléolo reaparecem;
c) descondensação dos cromossomos;
d) termina a cariocinese: divisão do núcleo
e) ocorre a citocinese centrípeta ( vai da periferia para o centro)

MITOSE NA CÉLULA VEGETAL


A mitose na célula vegetal é um pouco diferente da que ocorre na célula animal, vejamos as diferenças:

• não há centríolo;
• não há fibras do áster; MAS ocorre a formação das fibras do fuso;
• a citocinese é centrífuga: do centro para a periferia;

Como não há centríolos, a telófase vegetal é um pouco diferente da animal. Após o afastamento dos cromossomos, vesículas originadas do complexo golgiense fundem-se na região mediana da célula, formando as novas membranas plasmáticas das células-filhas. A celulose e outros polissacarídeos são depositados até formar a lamela média e a parede celular dessas células

Núcleo

Núcleo Celular

O núcleo celular é uma estrutura característica dos seres eucariontes(os procariontes não possuem núcleo o seu DNA está disperso no citoplasma), armazena todas as informações como estrutura e função da célula, participa do metabolismo celular e também realiza troca de  informações com o citoplasma. Ele ocupa cerca de 10% do volume total da célula.

1º) Descoberta do Núcleo
O pesquisador escocês Robert Brown (1773  - 1858) é considerado o descobridor do núcleo celular. A palavra “núcleo” vem do grego nux que significa semente. Brown imaginou que o núcleo fosse à semente da célula, por analogia aos frutos.

Eduardo Balbianin no fim do século XIX, demonstrou a importância do núcleo com o experimento de merotomia (do grego, meros = parte; tomia = corte).

Ele cortou uma ameba em dois pedaços,onde um ficou com o núcleo e o outro pedaço sem. A parte que continha o núcleo se regenerou e dividiu-se em duas amebas; a outra parte degenerou-se.

2º) Quantidade de núcleo
anucleada: hemácias adultas
uninucleada: maioria
binucleada: paramércio
multinucleada: músculo esquelético ou estriado

3º) Composição

a) envelope nuclear ou carioteca: é um membrana dupla com um espaço interno denominado perinuclear. Apresenta inúmeros poros.

 

A membrana externa (voltada para dentro da célula) está ligada ao retículo endoplasmático; a membrana interna (voltada para o nucleoplasma), está associada a uma lâmina, dita lâmina nuclear, que é uma delgada porção de filamentos intermediários, ela só é interrompida pelos poros nucleares. A sua função é de estabelecer a forma esférica da carioteca e de sua rigidez. No processo de divisão celular a lamina se degenera e só volta a se refazer no final do processo.

b) Nucléolo

São estruturas coradas, sem membranas, ricos em RNA ribossômico, eles também desaparecem durante a divisão celular, voltando no final.

c) Nucleoplasma ou suco nuclear ou cariolinfa

É constituído por água, sais minerais e proteínas.

d) Cromatina

É composta por um emaranhados de filamentos muito finos ditos cromossomos. Ela é dividida em dois tipos: heterocromatina:  região altamente corada,eucromatina: região pouco corada.

Cromatina sexual ou corpúsculo de Barr

É o cromossomo X que está condensado, exclusivo do sexo feminino. Pode ser observada nos leucócitos, ela aparece como uma baqueta.

Cromossomos

São filamentos de DNA associados a histonas (proteína).

Ao observar uma célula em divisão percebemos a presença de estruturas em forma de bastonetes, estes são os cromossomos. Cada um deles é formado por um filamento de cromatina dobrado muitas vezes sobre si mesmo e também por uma molécula de DNA que pode aparecer enrolada em volta das proteínas histonas, formando estruturas globulares ditas nucleossomos (oito unidades de histona com DNA)

O enrolamento é necessário, porque ele permite que todo o DNA caiba no núcleo (tem 2 m quando esticado);e também facilita o movimento e a distribuição do material genético para as células-

filhas.

Partes do cromosomo

 A constrição primária é formada por 2 regiões heterocromáticas bem próximas contendo, no meio, o centrômero , estrutura presente em todos os cromossomos e que se divide em dois braços.

 O centrômero ou cinetócoro é a região através da qual o cromossomo se prende as fibras formadas durante a divisão celular, e que os orienta no momento da migração para os pólos da célula.

 A constrição secundária é formada por uma região heterocromática que não contém centrômero. Essa constrição separa uma região do braço do cromossomo dita satélite.

               

Antes da célula se dividir, cada cromossomo se duplica e os filamentos são ditos cromátides irmãs.

Tipos de cromossomos

a)        cromossomo metacêntrico : apresenta o centrômero bem no meio formando 2 braços iguais

b)         cromossomo submetacêntrico : apresenta o centrômero deslocado da região central formando    2 braços de tamanhos diferentes

c)        cromossomo acrocêntrico : apresenta o centrômero próximo a uma das extremidades, formando um braço longo e o outro bem pequeno

d)        cromossomo telocêntrico : apresenta centrômero terminal,o cromossomo é formado por um braço

Cromossomo Homólogo

Nas células somáticas, em geral, existem  dois cromossomo de cada tipo, idênticos no tamanho e na forma. A esse par dá-se o nome de CROMOSSOMO HOMÓLOGO.

Os cromossomos homólogos desempenham a mesma função na célula e no organismo. Células que possuem pares de cromossomos homólogos são chamadas de diploide (2n); células como os óvulos ou os espermatozódes possuem a metade do número de cromossomos, essas células são chamadas de células haplóides (n). o conjunto de cromossomos presente em uma célula é chamado de cariótipo.

Cariótipo

É o conjunto de dados sobre o número, tamanho, forma e características dos cromossomos de uma espécie.

ciclos biogeoquímicos

Ciclos Biogeoquímicos

Num ecossistema, o fluxo de energia se processa num único sentido: dos produtores para os consumidores e decompositores. A energia armazenada pelos produtores é consumida em cada nível trófico, e não é reaproveitada. Com a matéria isso não acontece, ela sofre reciclagem e é sempre reaproveitada.
Nesse capítulo estudaremos os principais ciclos da matéria: nitrogênio, carbono, água, oxigênio.
1º) Ciclo do Nitrogênio
O nitrogênio é um elemento químico muito importante porque ele faz parte das moléculas de proteínas, aminoácidos e dos ácidos nucleicos.
Na atmosfera o nitrogênio é encontrado sob a forma molecular( N₂ ) ele ocupa 78% da atmosfera.

Apesar de sua abundancia, a grande maioria dos seres vivos não conseguem utilizá-lo, as suas células não têm a capacidade de absorver esse gás; somente algumas bactérias conseguem fixá-lo.
Etapas do ciclo do Nitrogênio
a) Fixação: algumas bactérias e cianobactérias (cianofíceas ou algas azuis) captam o  N₂ e o transformam em amônia    NH₃.
As bactérias pertencem a dois gêneros: Rhizobium --> vivem em mutualismo com as células das raízes da plantas leguminosas (feijão, soja, ervilha, alfafa, trevo) formando pequenos nódulos; as Azobacter vivem livres no solo.
As cianobactérias são encontradas principalmente na água e em solos encharcados e pertencem ao gênero Anabaena e Nostoc.

b) Nitrificação
b1) Nitrosação: é a transformação da amônia em nitrito

NH₃ + 2 O₂       -----------------à   2 H₂O  + NO₂^- + energia

                          nitrosomosa

b2) Nitração: é a transformação do nitrito em nitrato

NO₂ + 2 O₂       -----------------à    NO^-₃+ energia

                            nitrobacter

c) Desnitrificação: é a devolução do nitrogênio à atmosfera pela decomposição de todos os compostos nitrogenados. Esse processo é realizado pelas Pseudomonas.

2º)_ Ciclo do Carbono
O carbono é um dos constituintes essenciais dos compostos orgânicos, nos organismos vivos existem aproximadamente 30% de compostos orgânicos, portanto sua reciclagem é de suma importância para os seres vivos. A única fonte de carbono utilizada peklos seres vivos é o  gás carbônico.
 Graças a fotossíntese, o gás carbônico ( cerca de 0,035% da atmosfera) é fixado, isto é , transformado em substância orgânica pelos produtores. O carbono passa, então, a circular pela cadeia alimentar na forma de moléculas orgânicas. Sua volta ao ambiente se dá na forma de gás carbônico, através da respiração de animais e vegetais e da decomposição  de seus corpos após a morte.
O ciclo do carbono está ligado ao do oxigênio, pois a fotossíntese produz o oxigênio, lançando-o na atmosfera; a respiração consome o oxigênio, produzindo gás carbônico.

Combustível fóssil: a decomposição parcial de animais e vegetais resultará na formação de combustível fóssil, como o petróleo e o  carvão. A liberação do carbono só será possível quando houver uma combustão.
Então:
o carbono:
entra: fotossíntese
sai: respiração, decomposição e combustão
combustível fóssil: são restos de animais e vegetais que não sofreram decomposição ou esta foi parcial, vão se acumulando no fundo do mar durante milhões de anos.

3º) Ciclo da Água
A água é o composto inorgânico mais abundante nos seres vivos e nos ecossistemas. Para efeito didático, o ciclo foi dividido em duas partes: curto e longo.
a) Ciclo curto : a água na forma líquida, evapora à forma as nuvens à condensa e chove

b) Ciclo Longo: 
Plantas : a água entra pela raiz e será devolvida pela respiração , transpiração, morte
 Animais: bebem água, comem outros animais e devolvem pela respiração, transpiração, digestão, excreção e morte.

 

4º) Ciclo do Oxigênio

O ciclo do oxigênio é complexo, uma vez que esse elemento é utilizado e liberado pelos seres vivos em diferentes formas de combinação química. O principal reservatório de oxigênio para os seres vivos é a atmosfera, onde esse elemento ser encontra na forma de gás oxigênio (O₂ ) e de gás carbônico ( CO₂)

O O₂ é utilizado na respiração aeróbica das plantas e animais. Nesse processo, átomos de oxigênio se combinam com átomos de hidrogênio, formando moléculas de água. A água formada na respiração, chamada água metabólica , é em parte eliminada para o ambiente através da transpiração, da excreção e das fezes, e em parte utilizadas em processos  metabólicos. Dessa forma seus átomos de oxigênio acabam incorporando à matéria orgânica e podem voltar à atmosfera pela respiração e pela decomposição do organismo, que produzem água  e gás carbônico. As três principais fontes não-vivas de átomos de oxigênio para os seres vivos são: gás oxigênio, gás carbônico e água.