Plano de trabalho:

« O que há de comum em todos os ciclos de vida;

« Em que diferem os ciclos de vida;

« Fases nucleares

« O que é Reprodução Sexuada;

« Reprodução sexuada em chlamydomonas;

« Reprodução sexuada no musgo;

« Reprodução sexuada nos animais;

Introdução:

Uma das características inerentes aos seres vivos é a sua capacidade de reprodução. Os seres vivos com reprodução sexuada passam por processos específicos.

O conjunto de etapas por que passa um indivíduo desde a sua formação até à concepção de outro organismo semelhante a si denomina-se ciclo de vida.

Objectivos:

« Conhecer os diferentes ciclos de vida

« Explicar o que é reprodução sexuada

« Reconhecer diferentes mecanismos de reprodução sexuada, nomeadamente em chlamydomonas, musgo e animais

Desenvolvimento:

O que existe de comum entre todos os ciclos de vida?

« A ocorrência de meiose permite, em determinado momento do ciclo, formar células haplóides (n), contribuindo para a diversidade da espécie;

« A ocorrência de fecundação, que corresponde à fusão de gâmetas, repõe a diploidia no ciclo celular e contribui também para a variabilidade da espécie;

« Presença de células sexuais – células especializadas haplóides – podendo ser gâmetas (comuns a todos os ciclos) ou esporos (presentes apenas em alguns ciclos);

« A presença de ovo ou zigoto, célula inicial de todos os seres vivos quando recorrem à reprodução sexuada, que é sempre diplóide;

« A alternância de fases nucleares (apesar de estas poderem ter durações variadas) existe em todos os ciclos uma fase haplóide (que, no mínimo, se resume aos gâmetas) e uma fase diplóide (que, no mínimo, é representada pelo zigoto); a passagem da fase gerações;

Fases nucleares?

Embora a meiose e a fecundação sejam fenómenos comuns a todos os organismos que se reproduzem sexuadamente, podem ocorrer em alturas diferentes do ciclo de vida do organismo.

Desta variação na ocorrência de meiose e fecundação, resultam três tipos principais de ciclos de vida:

• Ciclo de vida Haplonte

• Ciclo de vida Diplonte

• Ciclo de vida Haplodiplonte

Ciclo de vida Haplonte

• A meiose ocorre logo a seguir à formação do zigoto diplóide (meiose pós-zigótica).

• Esta meiose não produz gâmetas, mas sim células haplóides, que se dividem por mitose para dar origem a um organismo multicelular haplonte.

• Subsequentemente, este organismo produz gâmetas, não por meiose, mas por mitose.

• O único estado diplóide é o zigoto.

• A maioria dos fungos e alguns protistas, incluindo algumas algas,apresentam um tipo de ciclo de vida característico.

Ciclo de vida Diplonte

• Os gâmetas são as únicas células haplóides.

• A meiose ocorre durante a produção dos gâmetas (meiose pré-gamética),

que não sofrem mais divisões celulares até à fecundação.

• O zigoto diplóide divide-se por mitose, dando origem a um organismo

pluricelular diplonte.

• No caso da maioria dos animais, o ciclo de vida diz-se

diplonte.

Ciclo de vida Haplodiplonte

• As plantas e algumas espécies de algas exibem um terceiro tipo de ciclo de vida onde se verifica alternância de gerações.

• Este tipo de ciclo de vida inclui estados multicelulares diplóides e

haplóides, sendo, por isso, denominado haplodiplonte.

Em que diferem os ciclos de vida?

A principal diferença entre os ciclos de vida está relacionada com o momento em que ocorre a meiose.

Esta pode dar-se em três momentos diferentes, o que tem implicações na caracterização do ciclo.

Assim pode-se considerar:

« Meiose pré-gamética;

« Meiose pós-zigotica;

« Meiose pré-espórica;

Meiose pré-gamética

A meiose ocorre para que se dê a formação de gâmetas.

« Como antecedem a fecundação, estas células são, nestes casos, as únicas entidades haplóides.

« O ciclo designa-se por diplonte.

« Ocorre nos animais e algumas algas.

Meiose pós-zigotica

A meiose ocorre logo após a formação do zigoto.

« O zigoto é a única estrutura diplóide do ciclo.

« O ciclo de vida designa-se por haplonte.

« Ciclo de vida de algumas algas e dos fungos.

Meiose pré-espórica

A meiose ocorre para que se dê a formação de esporos.

Nestes seres existe:

• Uma geração produtora de esporos – geração esporófita ou esporófito

• Uma geração produtora de gâmetas – geração gametófita ou gametófito.

Acontece só em indivíduos que apresentam gâmetas e esporos.

A geração esporófita inicia-se com o zigoto e termina com a meiose, que leva à produção de esporos. Assim a, todas as células das estruturas desta geração são diplóides, existindo correspondência entre a geração esporófita e a fase diplóide.

A geração gametófita inicia-se com os esporos e termina com a fecundação.

Todas as células das estruturas desta geração são haplóides, sendo possível estabelecer uma correspondência entre a geração gametófita e a fase haplóide.

O que é reprodução sexuada?

A reprodução sexuada envolve a fusão de dois gâmetas (masculino e feminino), processo que se denomina por fecundação.

Os gâmetas são células haplóides que se formam nas gónadas por meiose. Quando se dá a fecundação, também ocorre outro fenómeno, a cariogamia, que consiste na fusão dos núcleos dos dois gâmetas.

Depois destes processos ocorrerem, forma-se o ovo ou zigoto que, por mitoses sucessivas, vai originar um novo indivíduo.

As espécies sexuadas são mais variáveis, logo um mínimo de tipos genéticos de uma mesma população podem adaptar-se às diferentes condições flutuantes provendo uma chance maior para a continuação da população. Em geral, as espécies sexuadas são melhor adaptadas a ambientes novos e sob influência de mudanças abruptas.

A reprodução sexuada está relacionada com a meiose e a fecundação. Por meiose, o número diplóide de cromossomas é reduzido à metade e pela fecundação restabelece-se o número 2n (diplóide) típico da espécie. Dessa maneira, ocorrem troca e mistura de material genético entre indivíduos de uma população, aumentando a variabilidade genética.

A desvantagem da reprodução sexuada é que ocorrerá "diluição" das características parentais entre os descendentes que acarretará uma perda de homogeneidade.

Como já foi abordado, a meiose é um tipo especial de divisão celular, que tem como objectivo a produção de gâmetas. Por isso, a meiose ocorre em tecidos especiais. Estes tecidos denominam-se gametângios.

Ao contrário do que sucede com os animais, em que os gâmetas se formam por meiose a partir das células das gónodas, nas plantas raramente resultam directamente da meiose. Geralmente, a meiose origina esporos. Neste caso, ocorre em estruturas denominadas esporângios. O tipo de planta que faz esse tipo de reprodução, são principalmente as gimnospermas, plantas que conseguem produzir semente, mas não consegue produzir fruto.

Reprodução sexuada em chlamydomonas;

É uma alga verde, unicelular e biflagelada. É muito raro dar-se reprodução sexuada, multiplicando-se, maior parte das vezes por bipartição, contudo, quando os níveis de azoto no meio são escassos, ou quando as condições de luminosidade são adversas ai sim, recorrem à reprodução sexuada.

Nestas situações as células vegetativas ( haplóides ) formam vários gâmetas, por sucessivas mitoses. Estas são iguais às células vegetativas, ainda que mais pequenos, e morfologicamente idênticos entre si. Apesar de não serem distinguidos morfologicamente, os gâmetas têm comportamentos diferentes, onde nunca irá ocorrer fecundação entre dois gâmetas com origem na mesma célula vegetativa.

Na fecundação, por união de dois gâmetas irá formar-se um zigoto. Inicialmente este mesmo zigoto possuirá quatro flagelos, mas rapidamente perde-os. Envolve-se uma espessa e resistente parede celulósica, recebendo a designação de zigósporo. A maior característica deste, baseia-se na sua elevada resistência a temperaturas extremas e situações de pouca humidade

Reprodução sexuada no musgo;

O musgo tem um gametófilo,este é multicelular e é fotossintético.

No gametófilo encontram-se os órgãos produtores de gâmetas, os gametângios, cada um produz através da mitose um único gâmeta feminino, ficando este imóvel e encerrado no gametângio.

Nos gametângios másculos ( anteridios ) estes também através de mitose produzem vários gâmetas masculinos, os anterozóides que são pequenas células com dois flagelos.

Estes ao abandonarem os anteridios, vão-se deslocar em direcção ao gametângio feminino e penetra e funde-se com a Oosfera.

A fecundação é interna dependente da água, para iniciar uma nova geração à a geração esporófite.

Da fecundação vai resultar uma célula diploide, um ovo ou Zigoto, que por várias mitoses origina um esporófito.

Na extremidade do esporófito diferencia-se uma cápsula ( esporângio ), ou seja, o órgão produtor de esporos. Quando as condições ambientais são-lhe favoráveis, a cápsula, liberta os esporos, através das consecutivas mitoses, estes vão-se transformar num gametófito jovem, o protonema que por sua vez, este ao crescer transforma-se um gametófito.

Reprodução sexuada nos animais;

Apesar da grande variadade de métodos de reprodução nos animais, todos estes apresentam um ciclo de vida com padrão comum.

Todas as células somáticas dos animais são diploides, possuindo cromossomas oriundos de ambos os progenitores. Os animais têm órgãos específicos onde se produzem os gâmetas: as gónodas ( os testículos são os gonodas masculinos, e os ovários as gónodas femininas). Os gâmetas masculinos, os espermatozóides são flagelados e de pequenas dimensões, enquanto os gâmetas femininos, os óvulos têm maiores dimensões e são imóveis.

Da junção de um espermatozóide e de um óvulo resulta um zigoto, que originará um novo individuo diploide.

O ciclo de vida nos animais apresenta como em outros ciclos, alternância de gerações. A fase haplóide está ligada apenas aos gâmetas, pertencendo todas as outras estruturas à fase diploide, pelo que se chama o ciclo de diplonte.

Conclusão:

Em comum

· Mitose;

· Fecundação;

· Células sexuais;

· Presença de ovo ou zigoto;

· Alternância de fases nucleares;

Fases nucleares

· Ciclo de vida Haplonte

· Ciclo de vida Diplonte

· Ciclo de vida Haplodiplonte

Diferenciação

• Meiose pré-gamética;

• Meiose pós-zigotica;

• Meiose pré-espórica

Reprodução Sexuada

· A reprodução sexuada envolve a fusão de dois gâmetas (masculino e feminino), processo que se denomina por fecundação.

Bibliografia:

Livro:

Cristina Carrajola.; Maria José Castro.; Teresa Hilário - Planeta com Vida 11º ano, Biologia (volume 1). 1ª Edição, Edições Santillana Constância, Carnaxide, 2007.

Sites:

http://pt.wikipedia.org/wiki/Reprodu%C3%A7%C3%A3o_sexuada

Crescimento e renovação celular

Plano de trabalho:

• O que é o crescimento e renovação celular

• A que se deve a importância do DNA e da síntese proteica

• Acido nucleico

• Acido desoxirribonucleico versus acido ribonucleico

• Função do DNA

• Replicação, transcrição e tradução

• Mitose e as suas fases (profáse, metáfase, anafáse e telofáse)

Introdução:

Em meados de 1869, Miescher ao trabalhar com os glóbulos brancos de pus humano, identificou uma molécula exclusiva de núcleo, esta era constituída por carbono (C) , hidrogénio ( H ) , azoto ( N ), oxigénio ( O ) e fósforo ( P ) .

Ao que se designou por nucleína. Ao que actualmente chamamos de DNA.

Objectivos:

▪ Conhecer o crescimento e renovação celular

▪ Reconhecer o que é o ácido desoxirribonucleico e ácido ribonucleico

▪ Explicar a função do DNA e os seus constituintes como a replicação, transcrição e tradução.

▪ Conhecer as fases da mitose

Desenvolvimento:

Crescimento e renovação das células

As células possuem processos de síntese que asseguram o seu crescimento. Com a descoberta da estrutura e funções da célula achou – se o X, a molécula central da vida.

Descobriu-se como ele se replica e coordena a actividade celular.

O DNA, sendo um suporte da informação genética que recorre em todos os seres vivos, através da mitose, as células têm a possibilidade de originar novas células idênticas à inicial. O crescimento dos organismos e a regeneração dos tecidos têm por base processos de mitose.

Quando uma célula se divide, é necessário que a molécula de DNA se replique, permitindo que cada célula-filha herde uma copia de toda a informação genética que a célula-mãe possuía. Para cada porção de DNA, que está associado às histonas ou seja ás proteínas onde estão associadas as moléculas de DNA, constitui-se um filamento de cromatina.

Estes filamentos encontram-se, na maior parte do tempo, dispersos no núcleo da célula. Mas, quando a célula está em divisão, estes filamentos sofrem um processo de condensação, originando assim filamentos curtos e espessos designados por cromossomas.

Já na fase de condensação, cada cromossoma é constituído por dois cromatideos, que resultam de uma duplicação do filamento inicial da cromatina, onde ocorreu anteriormente. Assim, cada um dos cromatideos é formado por uma molécula de DNA e por histonas que lhe estão associadas.

Os cromatideos de um cromossoma encontram-se unidos por uma estrutura resistente designada por centrómero.

Iniciando assim a mitose sendo esta um processo que permite que um núcleo se divida originando dois núcleos-filhos, cada um contém uma cópia de todos os cromossomas do núcleo original e, consequentemente, de toda a informação genética.

Esta divisão nuclear é seguida de uma divisão do citoplasma, designada por citocinese.

Assim, a partir de uma célula-mãe formam-se duas células-filhas, idênticas à célula-mãe e idênticas entre si. Mas quando uma célula se divide, é necessário algum tempo para que essa célula esteja pronta para uma nova divisão, reiniciando-se assim todo o seu processo. A alternância entre estes períodos de divisão e períodos de não divisão chama-se Ciclo Celular.

Que se divide por:

Interfase:

G1 – grande actividade de síntese de proteínas, glícidos e lípidos e é a fase em que o RNAm copia a informação do DNA para a produção das moléculas orgânicas.

S – Replicação do DNA, as novas moléculas de DNA conduzem à formação dos cromossomas constituídos por dois cromatideos.

G2 – síntese de mais proteínas e estruturas membranares .

Depois entramos na Fase mitótica:

Conhecida por Mitose

PROFASE

Esta é a etapa mais longa da mitose.

Os cromossomas enrolam-se, tornando-se progressivamente mais condensados, curtos e grossos, os centrossomas (dois pares de centriolos) afastam-se para pólos opostos, formando entre eles o fuso acromático.

No final da profase o nucleolo desaparece e o invólucro nuclear desagrega-se.

METAFASE

Os cromossomas apresentam a sua máxima condensação Estes estão ligados ao fuso acromático e dispõem-se no plano equatorial da célula, formando assim uma placa equatorial, os centrómeros encontram-se voltados para o centro do plano equatorial, enquanto os braços dos cromossomas voltam-se para fora deste plano.

ANAFASE

Verifica-se um rompimento do centrómero, separando os cromatídeos que constituíam cada um dos cromossomas, iniciando a ascensão polar, no final da anafase cada pólo da célula possui um conjunto de cromossomas, constituídos por um só cromatídeo, exactamente igual.

TELOFASE

Vai-se iniciar agora toda a organização dos núcleos-filhos, formando-se um invólucro nuclear em torno dos cromossomas de cada núcleo filho e iniciam um processo de descondensação, terminando a mitose a célula, vai possuir dois núcleos.

Ácidos nucleicos

Os ácidos nucléicos são as substâncias responsáveis pela transmissão da herança biológica, transmitindo caracteres biológicos de uma geração a outra, nos processos reprodutivos. Estes ácidos compõem-se de um açúcar de cinco átomos de carbono ou seja uma pentose. É um composto químico, de elevada massa molecular, que possui ácido fosfórico, açúcares e bases purínicas e pirimidínicas. São portanto macromoléculas formadas por nucleotídeos.

Nos ácidos nucleicos podem identificar-se três constituintes fundamentais:

• Ácido fosfórico – confere aos ácidos nucleicos as suas características ácidas. Faz as ligações entre nucleotídeos de uma mesma cadeia. Está presente no DNA e no RNA.

• Pentoses - como o próprio nome descreve, é um açúcar formado por cinco carbonos. Ocorrem dois tipos: a desoxirribose e a ribose.

• Base nitrogenada - há cinco bases azotadas diferentes, divididas em dois grupos:
• Bases de anel duplo (puricas)- adenina (A) e guanina (G);
• Bases de anel simples (pirimidicas)- timina (T), citosina (C) e uracila (U).
• Pentose: Desoxirribose e ribose.

O DNA é um ácido desoxirribonucléico, formado pela pentose desoxirribose, o ácido fosfórico e as bases citosina, timina, adenina e guanina. É a substância responsável pela herança biológica de todos os seres vivos, o seu principal papel é armazenar as informações necessárias para a construção das proteínas e RNA´s.

O RNA é o ácido ribonucléico, constituído pela pentose ribose, o ácido fosfórico e as bases citosina, uracila (esta não se encontra no DNA), adenina e guanina e apresenta três grupos de três bases do RNAm -- por exemplo GCC -- corresponde na linguagem nucleotídica a um aminoácido dado, neste caso a alanina. O ribossoma reconhece esse aminoácido e transfere-o a um RNA de transferência, formando assim, pouco a pouco, a sequência de dados que dará lugar à proteína. Cada aminoácido tem sua codificação propria, em geral de vários codões, também há trios que indicam o sinal de terminação.

Síntese de proteínas.

A síntese de proteínas ou tradução é o processo em função do qual se formam as sequências de aminoácidos que constituem as proteínas, a partir de uma sequência expressa pelo RNA mensageiro, numa linguagem de bases nitrogenadas. Assim, de um fragmento de ADN dado, que contém a informação precisa para que se forme uma proteína concreta, obtém-se uma cópia, a qual é o RNAm que guiará directamente o processo de tradução. Ao RNAm unem-se vários ribossomas.

Transcrição e tradução

Um gene é uma sequência de DNA que contêm informação genética.

Dentro de um gene, a sequência de bases ao longo de uma cadeia de DNA definem uma cadeia de RNA mensageiro, que por sua vez define uma ou mais sequências proteicas. A relação entre a sequência de nucleótidos de um gene e a sequência de aminoácidos de uma proteína é determinada pelas regras de tradução, conhecidas colectivamente como o código genético. O código genético consiste de 'palavras' de três letras chamadas codões formadas por uma sequência de três nucleótidos , por exemplo: (ACU, CAG, UUU).

Replicação

A divisão celular é essencial para que um organismo cresça, mas quando uma célula se divide tem de replicar o DNA do seu genoma para que as duas células-filha tenham a mesma informação genética que a célula mãe. A estrutura em dupla-hélice do DNA fornece um mecanismo simples para a sua replicação. As duas cadeias são separadas e depois as sequências de DNA, são complementares a cada uma das cadeias.

A DNA polimerase constrói a cadeia complementar encontrando a base correcta através de emparelhamento com a base complementar e ligando-a à cadeia original.

Como as polimerases de DNA só conseguem fazer a extensão de uma cadeia de DNA na direcção 5' para 3', outros mecanismos são usados para copiar a cadeia antiparalela da dupla hélice, desta forma, a base presente na cadeia antiga base vai aparecer na nova cadeia e a célula acaba com uma cópia perfeita do seu DNA.

Conclusão

O DNA é um suporte de informação para todos os seres vivos.

Através da mitose dá-se o crescimento e regeneração dos tecidos dos seres vivos, sendo necessária para que as células se repliquem.

Sendo estas divididas pela interfase G1, S e G2 e pela fase mitótica a profase , metáfase , anafase e telofase.

Os ácidos nucleicos são responsáveis pela herança biológica e é transmitida de geração em geração.

O ácido desoxirribonucleico é a substância responsável pela herança biológica de todos os seres vivos, tendo o seu principal papel armazenar as informações necessárias para a construção das proteínas e RNA´s.

A replicação e tradução dá-se através das sequências de bases ao longo de uma cadeia de DNA. E a replicação através de uma estrutura em dupla-hélice do DNA que fornece um mecanismo simples para a sua replicação. As duas cadeias são separadas e depois as sequências de DNA, são complementares a cada uma das cadeias.

Bibiografia:

Livro:

Cristina Carrajola.; Maria José Castro.; Teresa Hilário - Planeta com Vida 11º ano, Biologia (volume 1). 1ª Edição, Edições Santillana Constância, Carnaxide, 2007.

Reprodução sexuada e a sua variabilidade

REPRODUÇÂO SEXUADA E A SUA VARIABILIDADE
INTRODUÇÃO:
August Weismann (1889) -- Sexo é... “uma fonte de variação individual que fornece material para a operação da selecção natural”.
Limitações: a reprodução sexuada certamente produz variabilidade, que passará pelo crivo da selecção natural. A explicação do Weismann, porém, assume que uma adaptação é criada hoje com a intenção de facilitar a evolução amanhã.

Ronald Fisher (1930), Hermann Muller (1932), James Crow e Motoo Kimura (1965) -- Sexo é... “Uma adaptação que permite a linhagens sexuais juntar boas mutações, de forma a sobrepor-se a reprodução assexuada”.
Limitações: hoje, admite-se que, em geral, a evolução não ocorre pela disputa entre grupos, linhagens ou espécies, e sim pela disputa entre indivíduos possuidores de diferentes genótipos.

Mark Kirkpatrick e Cheryl Jenkins (1989) -- Sexo é... “Um mecanismo que aumenta a probabilidade de uma mutação recessiva ‘boa’ se manifestar num indivíduo”.
Limitações: embora modelos teóricos demonstrem que tal hipótese funciona bem sob certas condições (altas taxas de selecção e mutação), ela não explica por que, no mundo real, o número de organismos que fazem auto fecundação (caminho mais curto para reunir boas mutações recessivas) é tão baixo.

Hermann Müller (1964) e Alexey Kondrashov (1982) -- Sexo é... “um mecanismo para eliminar mutações prejudiciais”.
Limitações: as baixas taxas de mutação verificadas em organismos procariotas (cujas células não têm núcleo diferenciado) sugerem que existem soluções celulares mais simples e baratas que a meiose para evitar a acumulação de mutações prejudiciais.

H arriBernstein (1983) -- Sexo é... “um mecanismo que permite a reparação do DNA• (ácido desoxirribonucleico) através da recombinação”.
Limitações: diversos argumentos sugerem que a reparação do DNA deve ser visto como uma consequência benéfica da existência do sexo e não sua causa.


George C. Williams (1966) e John Maynard Smith (1971) -- Sexo é... “Um mecanismo que permite
a produção de filhos geneticamente diversos, capazes de enfrentar a variabilidade temporal e espacial do ambiente”.
Limitações: essa hipótese prevê que o sexo deve ocorrer com maior frequência em ambientes instáveis, mais sujeitos a variações das condições bióticas. No entanto, os padrões geográficos e ecológicos relacionados à reprodução sexuada são opostos ao previsto por essa hipótese: a reprodução assexuada é mais comum em organismos de água doce, onde os teores de nutrientes e a temperatura variam bastante, e a reprodução sexuada predomina em ambientes marinhos, mais constantes. Além disso, organismos assexuados são comuns no início da sucessão ecológica, em países temperados e em topos de montanha, onde espera-se maior instabilidade.


William D. Hamilton (1980) -- Sexo é... “Um mecanismo evolutivo pelo qual os organismos podem escapar dos seus parasitas”
Limitações: a serem descobertas.





Imagem 1 - Fecundação
In: www.alunosonline.com.br/img/reproducao-sexuad...


“Que sexo é bom, Já ninguém duvida ”
No entanto, quando os cientistas se perguntam “bom para que?” há controvérsias. Em 1889, o biólogo alemão August Weismann (1834-1914) notou que a função do sexo não poderia ser a de permitir a multiplicação dos organismos, pois diversas espécies reproduzem-se sem recorrer ao sexo.
Muitas espécies de plantas utilizam o processo de mergulhia para obter um novo indivíduo.
Outros organismos, como as planarias, podem gerar novos organismos pela fragmentação do corpo. Micróbios unicelulares simplesmente dividem-se em dois, por um processo semelhante à mitose. E muitos insectos, como os dragões de komodo, produzem ovos que geram cópias genéticas do indivíduo que os produziu -- tal processo, chamado de ‘partenogénese’, é uma forma de reprodução assexuada bem comum entre os animais, e ocorre até em animais mais complexos, como alguns lagartos, peixes e anfíbios.
A grande maioria dos animais e plantas, porém, reproduz-se sexuadamente, misturando
genes do pai com genes da mãe (reprodução cruzada). Para que a reprodução sexuada seja possível, machos e fêmeas (ou estruturas masculinas e femininas, nas plantas) precisam produzir gâmetas (células reprodutivas, masculinas ou femininas) que em geral têm apenas uma das duas cópias de cada gene que esses indivíduos possuem.
A redução do número de cromossomas (de 2n para n) na produção de gâmetas ocorre
através de um processo celular complexo, a meiose. A fusão de um gâmeta masculino de um indivíduo com o gâmeta feminino de outro é chamada de fertilização. Durante essa fusão, os genes recebidos da mãe e do pai misturam-se em novas combinações.
Em 1971, o evolucionista inglês John Maynard Smith (1920-) notou que um indivíduo sexuado passa apenas metade do seu material genético aos filhos, enquanto um indivíduo assexuado passa todos os seus genes. Ou seja, na corrida evolutiva, onde passar os genes para a próxima geração é um dos maiores ‘objectivos’, organismos sexuados partem com desvantagem 50%, que ficou conhecida como “o custo da meiose”. Sexo, portanto, parece ser um luxo que não deveria existir.
Como a existência do sexo é inegável, os biólogos têm quebrado a cabeça para descobrir
qual o grande benefício que ele traz para os seres vivos. Maynard-Smith argumentou que o sexo só poderia ter evoluído se esse benefício misterioso pelo menos contrabalançasse o grande custo da meiose.
Mas, afinal, que benefício é esse?
Desde Weismann, vários cientistas tentam identificar essa vantagem, capaz de justificar a
origem e a manutenção da reprodução sexuada. Algumas das hipóteses lançadas apontam para benefícios genéticos e outras para vantagens ecológicas. Por isso podemos afirmar que sexo é uma vantagem evolutiva, gerando a variabilidade:

Reprodução sexuada uma breve explicação
Tipo de reprodução que requer a união de duas células reprodutoras especializadas, os gâmetas, para a formação de um ovo (ou zigoto), que dá origem a um novo indivíduo. A reprodução sexuada inclui dois processos fundamentais: a meiose e a fecundação.
É na meiose que se formam os gâmetas que intervêm na reprodução sexual. Uma vez que este tipo de divisão celular reduz o número de cromossomas da célula para metade, cada um dos gâmetas é uma célula haplóide.

OBJECTIVOS

-A importância da reprodução sexuada na evolução.
-Reconhecer a importância da reprodução sexuada na variabilidade dos seres vivos.
-Reconhecer as vantagens e as desvantagens da reprodução sexuada.



DESENVOLVIMENTO:
Toda a informação genética dos seres vivos está registada no DNA. Durante o processo de reprodução, a replicação dos genes sofre alterações denominadas de mutações genéticas.
Quando as mutações genéticas começaram a ocorrer nos primeiros seres vivos do planeta, iniciou-se o processo de evolução, através do aparecimento das variações individuais sentidas em cada espécie. A evolução é então impulsionada pela selecção natural.
A pressão gerada pela natureza sobre os seres vivos representa uma das principais causas da evolução. Uma vez que a natureza selecciona somente as espécies mais aptas a sobrevivência.
Como consequência da pressão ambiental e da existência das mutações genéticas, a vida evoluiu para uma variabilidade genética, criando variados ecossistemas.
A evolução das espécies que habitaram e habitam o planeta terra, dependeu da descendência entre si, ou seja, e estão ligadas por laços evolutivos.
A base da evolução biológica é a existência da variedade. Na grande maioria das vezes, os indivíduos produzem uma grande quantidade de descendentes, dos quais apenas uma parte sobrevive até a fase adulta. No entanto, as populações das espécies que se encontram num ecossistema em equilíbrio não crescem indiscriminadamente. Isto significa que, os indivíduos são seleccionados pela natureza, de acordo com suas características. Os indivíduos que apresentem características que sejam mais vantajosas para a sua sobrevivência, têm maiores hipóteses de sobreviver até a idade reprodutiva, na qual irá passar as suas características individuais e de extrema importância à espécie. Isto ocorre porque todas as características estão imprensas nos genes do indivíduo.
A selecção natural tende a modificar as características dos indivíduos ao longo das gerações, podendo gerar o aparecimento de novas espécies.
Nestes aspectos mencionados anteriormente a reprodução sexuada teve um papel fundamental para a evolução de toda biodiversidade existente no planeta
Mas a reprodução sexuada é um processo tão complexo como provavelmente foi a evolução, e para se perceber o porque de todo este cocktail genético teremos de perceber que, por ocorrer duas divisões consecutivas com uma única duplicação do DNA, o resultado final é a formação de células haplóides capazes de integrar o processo de fecundação, dando origem a um ovo com o numero de cromossomas característico das células somáticas da espécie, assim, unindo-se os gâmetas (n) masculino e feminino, é reposta, na nova célula diplóide (2n), a quantidade de DNA.
A quantidade de DNA duplica na fase S da interfase, é reduzida a metade durante a anáfase da primeira divisão da meiose e volta a diminuir na anáfase da segunda divisão da meiose. Durante a fecundação, a junção dos dois gâmetas vai permitir que a quantidade de DNA volte ao valor 2Q.
No entanto, a grande importância da meiose não fica reduzida a este aspecto, pois as consequências genéticas deste fenómeno são vitais para a existência de tão grande variabilidade entre os seres vivos.
Na prófase 1, o crossing-over é um mecanismo responsável pela recombinação genética, pois permite a reorganização do material presente nos cromossomas provenientes dos progenitores (recombinação intracromossómica)
Posteriormente, na metáfase 1, a orientação dos cromossomas na placa equatorial, que ocorre de forma aleatória, volta a aumentar as hipóteses de novas combinações, uma vez que esta posição determina os cromossomas que vão ascender a cada pólo na anáfase 1 (recombinação intracromossómica)
Também na anáfase 2, com a segregação dos cromatideos-irmaos e a repartição ao acaso dos vários cromatideos pelos pólos, e a separação ao acaso dos cromatideos, multiplicam-se as hipóteses de diversidade.
Devido a estes factores, ao contrário da mitose, que permite manter as características das espécies sem quaisquer variações, a meiose é o fenómeno responsável pela diversidade verificada entre descendentes e os progenitores. É esta variedade que possibilita, em condições adversas, a sobrevivência dos indivíduos da espécie que melhor se adaptam às variações ocorridas.
Posto isto não há duvidas que a reprodução sexuada é fundamental para que ocorra grande variabilidade de características nos descendestes, e para que exista uma maior capacidade de adaptação e sobrevivência dos indivíduos perante alterações ambientais e que haja uma maior possibilidade de evolução dos seres vivos, mas também apresenta algumas desvantagens por ser um processo lento e por haver um grande consumo de energia pelos seres vivos pois tem de ocorrer a formação de gâmetas, encontro de gâmetas e a fecundação.


imagem 3- distribuição dos cromossomas na meiose
In:http://biologiacesaresezar.editorasaraiva.com.br/navitacontent_/userFiles/File/Biologia_Cesar_Sezar/BIO1_175.jpg



CONCLUSÃO:
A reprodução sexuada assegura a variabilidade genética dos indivíduos de uma espécie. Para tal contribuem tanto os processos inerentes à formação de gâmetas como os que caracterizam a fecundação. A finalidade da meiose é formar esporos ou gâmetas necessários a reprodução sexuada. Em certos ciclos de vida a meiose ocorre para formar esporos noutros para formar gâmetas. A meiose é muito importante para os seres vivos que se reproduzem de forma sexuada na medida em que contribui para um aumento da variabilidade genética das espécies
A ocorrência de crossing over, que conduz a recombinação genética bem como a separação ao acaso dos cromossomas homólogos durante a anafase I e que resulta da orientação aleatória dos pares de cromossomas homólogos na placa equatorial formados na metáfase I, são fenómenos que contribuem para o aumento da variabilidade genética. Estes fenómenos assim como a união ao acaso dos gâmetas na fecundação (a reunião ao acaso dos gâmetas feminino e masculino com combinações genéticas diferentes vai permitir novas e variadas associações de genes nos descendentes) permitem que a reprodução sexuada origine uma grande variedade de seres dentro da mesma espécie
Assim a meiose a fecundação para além de assegurarem a estabilidade do número de cromossomas próprio de cada espécie de geração em geração permitem a possibilidade de ocorrência de novas recombinações genéticas contribuindo para uma acentuada variabilidade de características da descendência produzida por reprodução sexuada.

BIBLIOGRAFIA:
Livro:
Cristina Carrajola.; Maria José Castro.; Teresa Hilário - Planeta com Vida 11º ano, Biologia (volume 1). 1ª Edição, Edições Santillana Constância, Carnaxide, 2007.
http://www.algosobre.com.br/biologia/evolucao-das-especies-e-selecao-natural.htm
http://www.iesambi.org.br/apostilas2005/reproducao1m.htm

Crescimento Celular

Introdução:

Neste trabalho vou escrever sobre o crescimento celular e a diferenciação celular.







Objectivos:

. Estrutura do DNA;
. Ciclo Celular;
. Renovação Celular;
. Processos pelo qual são realizados;
. Diferenciação Celular.


Desenvolvimento:

Estrutura do DNA

O DNA é um dos ácidos nucléicos, moléculas que contêm informações na célula (o ácido ribonucléico, ou RNA, é o outro ácido nucléico). O DNA é encontrado no núcleo de toda célula humana. As informações no DNA:
orientam a célula (junto com o RNA) na fabricação de novas proteínas que determinam todos os nossos traços biológicos
passam (são copiados) de uma geração para outra
A explicação para todas essas funções é encontrada na estrutura molecular do DNA, conforme descrito por Watson e Crick.
Embora possa parecer complicado, o DNA em uma célula é simplesmente um padrão feito de quatro partes diferentes, chamadas nucleotídeos. Imagine um conjunto de blocos que possui somente quatro formas, ou um alfabeto com apenas quatro letras. O DNA é uma longa fileira desses blocos ou letras. Cada nucleotídeo consiste de um açúcar (desoxirribose) ligado a um lado para um grupo de fosfato e ligado ao outro lado para uma base de nitrogênio.

Existem duas classes de bases de nitrogênio chamadas purinas (estruturas aneladas duplas) e pirimidinas (estruturas aneladas simples). As quatro bases no alfabeto do DNA são:

. Adenina (A) - uma púrina
. Citosina (C) - uma pirimídina
. Guanina (G) - uma púrina
. Timina (T) - uma pirimídina


Watson e Crick descobriram que o DNA tinha dois lados, ou filamentos, e que esses filamentos estavam torcidos juntos, como uma escada caracol - a dupla hélice. Os lados da escada compreendem as porções fosfato-açúcar dos nucleotídeos adjacentes ligados juntos. O fosfato de um nucleotídeo é ligado covalentemente (uma ligação na qual um ou mais pares de elétrons é compartilhado por dois átomos) ao açúcar do próximo nucleotídeo. As ligações de hidrogênio entre os fosfatos fazem o filamento do DNA se torcer. As bases de nitrogênio apontam para dentro da escada e formam pares com bases no outro lado, como degraus. Cada par de bases é formado por dois nucleotídeos complementares (purina com pirimidina) presos juntos por ligações de hidrogênio. Os pares de base no DNA são adenina com timina e citosina com guanina.
~


O DNA possui uma estrutura semelhante a uma escada caracol. Os degraus são formados pelas bases de nitrogênio dos nucleotídeos,
onde a adenina forma par com a timina, e a citosina com a guanina.










RNA (ácido ribonucléico)

O RNA é o outro ácido nucléico. Ele difere do DNA de três formas principais:
o açúcar é a ribose em vez da desoxirribose
há apenas um filamento em vez de dois
o RNA possui uracila (U) em vez de timina. Assim, os pares de base no RNA são citosina com guanina e adenina com uracila.
Em uma célula procariótica (sem organelas internas ligadas na membrana, como uma bactéria), o DNA e o RNA são encontrados no citoplasma. Em uma célula eucariótica (com organelas internas ligadas na membrana, como os seres humanos), o RNA pode ser encontrado no núcleo e no citoplasma, enquanto o DNA, somente no núcleo.


Replicação do DNA:

O DNA carrega as informações para a fabricação de todas as proteínas da célula. Essas proteínas implementam todas as funções de um organismo vivo e determinam as características do organismo. Quando a célula se reproduz, ela passa todas essas informações para as células-filhas.
Antes de uma célula se reproduzir, ela deve primeiro replicar seu DNA, ou fazer uma cópia dele. O local onde ocorre a replicação do DNA depende de as células serem procarióticas ou eucarióticas. A replicação do DNA ocorre no citoplasma dos procariotos e no núcleo dos eucariotos. Independentemente de onde ocorre a replicação do DNA, o processo básico é o mesmo.

A estrutura do DNA presta-se facilmente para a replicação do DNA. Cada lado da dupla hélice segue direções opostas (anti-paralelas). A beleza dessa estrutura é que ela pode partir-se ao meio e cada lado pode servir como um padrão ou modelo para o outro lado (chamada de replicação semi-conservativa). Entretanto, o DNA não se abre inteiramente. Ele se abre em uma pequena área chamada de bifurcação de replicação, que segue por toda a extensão da molécula.

Crescimento Celular:

O crescimento celular ocorre quando a célula se desenvolve muito e seu espaço fica pequeno. Então a mesma se divide em duas ou mais partes, sendo que nesse processo os centríolos ajudam os cromossomas a se orientarem.

Ciclo Celular:

Em biologia, chama-se ciclo celular o conjunto de processos que se passam numa célula viva entre duas divisões celulares. O ciclo celular consiste na Intérfase e na Fase mitótica, que inclui a mitose e a divisão celular (citocinese).

O ciclo celular é constituído por fases:

Intérfase

A vida de uma célula começa no momento em que a divisão celular que a originou acaba e o momento em que ela mesma se divide ou morre (toda a actividade celular cessa).

A intérfase corresponde ao período entre o final de uma divisão celular e o início da segunda. Geralmente a célula encontra-se nesta fase maior parte da sua vida. Durante esta fase o DNA não é visível ao microscópio óptico. Período de intensa atividade na célula e duplicação do material genético. A Intérfase divide-se em 3 fases:

Fase G1

Nesta fase sintetizam-se muitas proteínas, enzimas e RNA, verifica-se também a formação de organitos celulares e, consequentemente, a célula cresce.

Fase S:

É nesta fase que ocorre a auto-replicação das moléculas de DNA (diz-se no plural porque para cada cromossomo existe uma molécula de DNA)
A partir deste momento os cromossomos passam a possuir dois cromatídeos ligados por um centrómero.


Fase G2

Neste período dá-se a sintese de moléculas necessárias à divisão celular (como os centríolos).
As fases G e S possuem estas denominações em decorrência de abreviações do inglês - G para gap (intervalo) e S para synthesis (síntese).


Fase mitótica:

Como já foi dito a fase mitótica divide-se em duas fases: a Mitose (ou cariocinese) e a Citocinese.

Mitose

Nesta fase ocorre a divisão nuclear (nas células eucarióticas). É um processo contínuo, no entanto distinguem-se 4 fases:

Prófase

É a etapa mais longa da mitose;
Os filamentos de cromatina enrolam-se, tornando-se cada vez mais curtos, possibilitando assim o seu visionamento no Microscópio óptico;
Os dois pares de centríolos afastam-se em sentidos opostos, entre eles forma-se o fuso acromático (sistema de microtúbulos proteícos que se agrupam e formam fibrilas);

Quando os centríolos alcançam os pólos da célula o Invólucro nuclear quebra e os nucléolos desaparecem.

Metáfase:

Os Cromossomas atingem a máxima condensação;
O fuso acromático completa o desenvolvimento e algumas fibrilas ligam-se aos centrómeros (as outras ligam os dois centríolos);
Os Cromossomas encontram-se alinhados no plano equatorial (plano equidistante dos dois pólos da células) constituindo a Placa equatorial.

Anáfase:

A anáfase começa pela duplicação dos centrômeros, libertando as cromátides-irmãs que passam a ser chamadas de cromossomos-filhos.As fibras do fuso, ligadas aos centrômeros, encurtam, puxando os cromossomos para os pólos da célula.A anáfase é uma fase rápida, caracterizada pela migração dos cromossomos para os pólos do fuso.
As fibrilas encurtam-se e começam a afastar-se;
Dá-se a clivagem dos centrómeros. Os cromatídios que antes pertenciam ao mesmo cromossoma, agora separados, constituem dois cromossomas independentes.

Telófase:

A membrana nuclear forma-se à volta dos cromossomas de cada pólo da célula, passando a existir assim dois núcleos com informação genética igual;
Os núcléolos reaparecem;
O fuso mitótico dissolve-se;
Os Cromossomas descondensam e tornam-se menos visíveis;


Citocinese:

Corresponde à divisão celular e, consequentemente, à individualização das duas células-filhas; A citocinese difere conforme a célula for animal ou vegetal.

Na célula animal a citocinese consiste no estrangulamento do citoplasma. No fim da mitose formam-se, na zona do plano equatorial, um anel contráctil de filamentos proteicos que, na citocinese, contraem-se e puxam a Membrana plasmática para dentro até que as duas células-filhas se separam.

Na célula vegetal a parede celular não permite o estrangulamento do citoplasma; em vez disso é formada na região equatorial uma nova parede celular. Para isso vesículas provenientes do complexo de Golgi alinham-se no plano equatorial e formam uma estrutura que é a membrana plasmática das células filhas. Mais tarde, por deposição de fibrilas de celulose forma-se nessa região a parede celular.


Regulação do ciclo celular:

O ciclo celular pode parar em determinados pontos e só avança se determinadas condições se verificarem, tais como a presença de uma quantidade adequada de nutrientes ou quando a célula atinge determinadas dimensões. A regulação do ciclo celular é realizada por ciclinas e por quinases ciclino-dependentes.

Certas células, como os neurônios, param de se dividir quando o animal atinge o estado adulto, mantendo-se durante o resto da vida do indivíduo na fase G0.

Existem três momentos em que os mecanismos de regulação actuam:

Na fase G1

No fim desta fase existem células que não iniciam um novo ciclo ou que não estão em condições de o fazer, essas células permanecem num estádio denominado G0.
As razões para a célula passar para o estádio G0 podem ser:
Células que não se dividem mais, essas células permaneceram neste estádio até à sua morte, são exemplos os neurónios e as células das fibras musculares.
Células que não obtiveram a quantidade de nutrientes nesessária;
Células que não atingiram o tamanho requerido.

Na fase G2

Antes de iniciar-se a mitose existe outro momento de controle - caso a replicação do DNA não tenha ocorrido correctamente o ciclo pode ser interrompido e a célula volta a iniciar a fase S.

Na metáfase:

No final da metafase evidencia-se mais um mecanismo de regulação responsável pela verificação da ligação do fuso acromático com os cromossomas, de forma a que migre sempre um dos cromatídeos para os pólos

Renovação Celular:

Ao longo dos anos, a pele, assim como todos os órgãos do corpo, sofrem alterações e envelhece. Como tal essas alterações levam à perda de elasticidade e luminosidade, surgem rugas e flacidez. Mas não é só o envelhecimento que faz com que a aparência da pele mude ao longo dos anos. Factores externos como o stress, o fumo e, principalmente, a radiação solar, influenciam e aceleram o envelhecimento da pele, fazendo com que o aspecto da pele seja alterado mais cedo, com o surgimento de manchas, casquinhas, asperezas, rugas e outros sinais do envelhecimento.














Diferenciação Celular:


Diferenciação é o processo pelo qual as células vivas se "especializam" para realizar determinada função.

Estas células diferenciadas podem actuar isoladamente - como os gâmetas e as células sexuais dos organismos mais pequenos, como as bactérias. Ou podem agrupar-se em tecidos diferenciados, como o tecido ósseo e o muscular. Apesar de diferenciadas, as células mantém o mesmo código genético da primeira célula(zigoto). A diferença está na activação e inibição de grupos específicos de genes que determinarão a função de cada célula.

Esta especialização acarreta não só alterações da função, mas também da estrutura das células.

Este "agrupamento" foi realizado ao longo do processo evolutivo. A seguir, os metazoários "agruparam" diversos tecidos para formar órgãos diferenciados como o estômago, os órgãos sexuais, etc. Estes, por sua vez, podem estar agrupados em aparelhos ou sistemas que, em conjunto realizam determinada função vital, como é o caso do aparelho ou sistema digestivo.

O processo inverso também pode ocorrer. Células já especializadas, por algum motivo, podem perder a sua função, assumindo um estado de crescimento exagerado. Esse processo é denominado desdiferenciação e é o que ocasiona o surgimento de neoplasias




Diferenciação Celular:

Durante o processo de divisão e diferencição celular, ocorre erros que conduzem à produção de células cancerosas. Alguns factores externos, como a radiação, certas asubstáncias tóxicas e determinados vírus podem ser responsáveis por estas altrações.

Uma das alterações que ocorre nas células é a perda dos mecanismos de regulação celular.
Ocorre a divisão das células em forma descontrolada, até que não existam nutrientes disponíveis. O resultado desta divisão frenética é a produção de grandes aglomerados celulares, que constituem os tumores.

As células de alguns tumores - tumores malignos - podem espalhar-se pelo organismo, invadindo outros tecidos, formando Metástases.

A metastização- Disseminação de células cancerosas a partir de um foco principal- conduz à formação de novos tumores,que, ao desenvolverem-se de forma descontrolada, torna-se de tal forma invasivos que impedem o normal funcionamento de orgão, por vezes causando a morte.

Reprodução Sexuada - MEIOSE E FECUNDAÇÃO

Introdução:
A reprodução sexuada é o processo de reprodução mais frequente nos seres vivos: é quase exclusivo nos animais superiores e também o mais usual nas plantas superiores. Na reprodução sexuada, os novos indivíduos são originados a partir de um ovo, célula que resultada da fusão do gâmeta masculino com gâmeta feminino.
A reprodução sexuada está dependente da fecundação, isto é, da união dos gâmetas.
A reprodução sexuada é caracterizada pela intervenção de células reprodutoras sexuadas gâmetas - que por fecundação dão origem a um ovo, primeira célula do futuro ser vivo. A principal característica da reprodução sexuada é o processo de fecundação, no qual dois gâmetas haplóides se unem, originando uma entidade que, desenvolvendo-se, origina um novo indivíduo diplóide. Outra característica importante do processo sexuado é a meiose, que origina os gâmetas. A meiose é necessária para a produção de gâmetas haplóides, os quais, contribuem com os seus cromossomas para os descendentes sem aumentar o número de cromossomas característicos da espécie. As células diplóides contêm os dois cromossomas de cada par.
A diferença entre gâmetas e células somáticas reside no número de cromossomas. Os gâmetas são haplóides e as células somáticas são diplóides.

Figura 1 - Fecundação

in: http://www.cartoonstock.com/directory/s/sexual_reproduction.asp

Objectivos:
- Dar a conhecer o conceito de reprodução sexuada.
- Contextualizar os termos Meiose e Fecundação
- Conhecer as diferentes fases da Meiose.
- Distinguir as várias fases da Meiose
- Reconhecer semelhanças e diferenças entre a Meiose e a Mitose.
- Conhecer a regulação da Meiose.


Desenvolvimento:
A meiose é o processo de divisão nuclear através do qual uma célula diplóide origina quatro células haplóides, isto é, que têm metade do número de cromossomas do núcleo inicial. Na fecundação ocorre a união aleatória de uma grande variedade de gâmetas, geneticamente diferentes. A variabilidade genética é consequência de fenómenos que ocorrem na fecundação e na meiose.
A reprodução sexuada consiste na união dos gâmetas, formando-se uma única célula, o ovo ou zigoto. Este fenómeno, desiginado por fecundação, é um dos acontecimentos fulcrais da reprodução sexuada. A fusão dos núcleos dos dois gâmetas na fecundação (cariogamia) implica a associação dos cromossomas que provêm de cada um dos progenitores. O núcleo do ovo apresenta, portanto, um número de cromossomas igual à soma do número de cromossomas de cada gâmeta.
A fecundação contribui significativamente para a grande variabilidade genética dos indivíduos de cada espécie.
Como é possível que, apesar da duplicação cromossómica, o número de cromossomas de cada espécie permaneça constante ao longo das sucessivas gerações?
A constância do número de cromossomas numa dada espécie implica que, em certo momento, haja redução no número de cromossomas que permite compensar a duplicação ocorrida na fecundação. Sendo assim, no ciclo de vida dos organismos que se reproduzem sexuadamente terá de ocorrer um fenómeno especial da divisão nuclear - a meiose - mediante o qual se reduzirá a metade o número específico de cromossomas que caracteriza a espécie.
A meiose é um processo de divisão celular que está associado à reprodução sexuada.
É um processo que permite a formação de células haplóides a partir de células dipolóides.
A meiose é um processo nuclear que envolve duas divisões sucessivas - divisão I e divisão II -, durante as quais, a partir de um núcleo diplóide, se obtêm 4 núcleos haplóides. A anteceder a meiose, na interfase, ocorre, tal como antes da mitose, a replicação do DNA, pelo que no início da meiose existem 2n cromossomas, cada um dos quais é já formado por dois cromatídeos ligados pelo centrómero.
Na divisão I, que é precedida pela interfase, um núcleo diplóide origina dois núcleos haplóides, cujos cromossomas são formados por dois cromatídeos - divisão reducional. Na divisão II, ocorre a separação dos cromatídeos, obtendo-se, assim, quatro núcleos haplóides cujos cromossomas são constituídos por um cromatídeo - divisão equacional.
Na meiose, a informação genética das células-filhas é diferente entre si e da célula-mãe, devido à ocorrência de crossing-over (que ocorre na profase I) e à separação aleatória dos homólogos.
Durante a meiose podem ocorrer mutações cromossómicas (anomalias que afectam o número ou a estrutura dos cromossomas).

Figura 2 - crossing-over
in: http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Cross-over.jpg

Video 1 - Crossing-over

in: www.youtube.com

Estas mutações podem ocorrer em diferentes etapas da meiose:
- se não houver separação dos homólogos durante a divisão I;
- se não ocorrer a separação dos dois cromatídeos de cada cromossoma durante a divisão II;
- durante o crossing-over.
A meiose é, em linhas gerais, o conjunto de duas divisões nucleares:
- divisão I (reducional);
- divisão II (divisão equacional)
Cada uma das divisões consta de quatro etapas: profase, metafase, anafase e telofase. As etapas da meiose são semelhantes às etapas da mitose, pelo que têm a mesma designação. A figura seguinte representa os vários estádios da meiose, cujos principais acontecimentos se descrevem a seguir.

A interfase é a fase que precede a meiose e que se caracteriza pela replicação do DNA. No final desta fase, cada cromossoma é constituido por dois cromatídeos, ligados pelo centrómero. O centrossoma também duplica.

A divisão reducional ou meiose I, reduz para metade o número de cromossomas em cada célula. Nesta fase, separam-se os cromossomas homólogos, que ficam repartidos pelas duas células filhas. Os cromossomas homólogos são herdados de cada um dos progenitores; possuem um tamanho e uma morfologia semelhantes e têm genes que codificam o mesmo tipo de características.
A meiose I inclui as seguintes etapas:

Profase I - É a etapa mais longa e complexa. Os cromossomas condensam e os cromossomas homólogos emparelham, num processo que se designa sinapse. Durante a sinapse, os cromossomas homólogos ficam unidos ao longo de todo o seu comprimento e alinham, precisamente, gene por gene, formando um conjunto constituído por quatro cromatídeos, ao qual se chama tétrada cromatídica ou bivalente cromossómico. Cromatídeos pertencentes a cromossomas homólogos cruzam-se e trocam segmentos equivalentes, num processo desginado crossing-over. Os locais onde ocorreram as trocas ficam visíveis ao microscópio como zonas em forma de X; chamamos a estes locais quiasmas. Nas células animais, os centrossomas deslocam-se para pólos opostos da célula, formando-se o fuso acromático entre eles. O nucléolo e o invólucro nuclear desorganizam-se.

Metafase I - Os bivalentes dispõem-se na placa equatorial. A orientação dos cromossomas de cada bivalente é aleatória. São os pontos de quiasma que se localizam no plano equatorial.

Anafase I - Ocorre a segregação independente dos cromossomas homólogos. Os dois cromossomas homólogos de cada bivalente separam-se e migram aleatoriamente para pólos opostos da célula.

Telofase I - Em cada pólo da célula, constitui-se um conjunto haplóide de cromossomas, com dois cromatídeos cada um. Os cromossomas descondensam; o invólucro nuclear e os nucléolos reorganizam-se. Em alguns casos, segue-se a citocinese e formam-se duas células haplóides.
Pode existir ou não uma interfase entre a divisão reducional e a divisão equacional; em qualquer dos casos, não se verifica a replicação do material genético.

Na divisão equacional ou meiose II, separam-se os dois cromatídeos de cada cromossoma.
A meiose II inclui as seguintes etapas:

Profase II - Os cromossomas, constituídos por dois cromatídeos, condensam. Forma-se o fuso acromático; o invólucro nuclear e os nucléolos desorganizam-se.

Metafase II - Os cromossomas dispõem-se na placa equatorial. São os centrómeros que se localizam no plano equatorial.

Anafase II - Os dois cromatídeos de cada cromossoma separam-se pelo centrómero e migram para pólos opostos da célula.

Telofase II - Os cromossomas, agora formados por um único cromatídeo, descondensam. O invólucro nuclear reorganiza-se e formam-se dois núcleos, cada um com um conjunto haplóide de cromossomas.
Pelo processo meiótico, uma célula diplóide dá origem a quatro células haplóides.

Video 2 - Os vários estádios da Meiose
in: www.youtube.com



Figura 3 - As várias etapas da meiose

in: http://formacao.es-loule.edu.pt/biogeo/biogeo11/bio/unid06/biogeo11_bio_unid06.htm

O quadro e a imagem seguinte resumem as principais semelhanças e diferenças entre a mitose e a meiose.


Quadro 1 - Diferenças entre meiose e mitose
in: http://formacao.es-loule.edu.pt/biogeo/biogeo11/bio/unid06/biogeo11_bio_unid06.htm


Figura 4 - Mitose vs Meiose
in: http://formacao.es-loule.edu.pt/biogeo/biogeo11/bio/unid06/biogeo11_bio_unid06.htm

Video 3 - Meiose vs Mitose

in: www.youtube.com

A regulação da meiose é assegurada por inúmeras proteínas que interagem para garantir que a progressão do fenómeno ocorra dentro da normalidade. Estes complexos proteícos garantem a regulação de momentos-chave vitais para a meiose tais como: a finalização da fase G1 e o início da fase S; a entrada da célula em divisão nuclear (meiose); o estado dos cromossomas na profase I e os acontecimentos da metafase II. A regulação da meiose é ainda assegurada por factores extracelulares que são também responsáveis pelo decorrer das diferentes etapas. Apesar dos inúmeros pontos de controlo podem por vezes subsistir erros que vão originar, no final, gâmetas com deficiências quanto ao número ou à morfologia dos cromossomas. As células formadas, haplóides, deverão ter um número de cromossomas correspondente a metade daquele que existia numa célula somática. Na anafase I, a segregação tem de ocorrer entre os pares homólogos, para que cada nova célula receba um representante de cada par. Se este fenómeno não decorrer dentro da normalidade, é possível que, no final, os gâmetas tenham um número de cromossomas diferente ao esperado. Um fenómeno parecido pode resultar de erros na anafase II.Também através do crossing-over, descrito na profase I, poderão ocorrer alterações que levem à perda, à troca ou à repetição de porções de DNA (um a vários genes).Estas mutações cromossómicas, podem alterar o número de cromossomas (como no primeiro caso) ou a sua morfologia (quando existe alteração na sequência de genes). No entanto, em ambas as situações se formam gâmetas que, se vierem a ser utilizados numa fecundação, originam uma célula, o ovo, com uma carga genética diferente do normal, o que, provavelmente, resulta no desenvolvimento de um organismo deficiente.


Conclusão:
A reprodução sexuada mistura parte dos genomas de dois indivíduos e produz uma descendência que, geralmente, difere geneticamente entre si e difere de ambos os progenitores. A mistura de genomas é conseguida pela fusão de duas células, os gâmetas. A fusão dos gâmetas designa-se fecundação. Da fecundação resulta o ovo ou zigoto.
Os gâmetas são células haplóides, isto é, possuem metade do número de cromossomas característico da espécie. O número haplóide de cromossomas de um organismo ou de uma espécie refere-se, abreviadamente, como n.
A fecundação restabelece o número de cromossomas da espécie e, ao misturar os cromossomas dos dois gâmetas, mistura a informação genética dos dois progenitores. O zigoto é uma célula diplóide, 2n, assim como todas as células que dele resultem por mitose.
A meiose é um tipo especial de divisão celular que reduz para metade o número de cromossomas das células. É através da meiose que uma célula diplóide origina células haplóides. Os gâmetas, na espécie humana e em muitas outras espécies, formam-se através deste processo. A meiose é assegurada por inúmeras proteínas que interagem para garantir que a progressão do fenómeno ocorra dentro da normalidade.
Os organismos que se reproduzem sexuadamente possuem ciclos de vida, em que alternam os processos de fecundação e de meiose e, consequentemente, verifica-se uma alternância de gerações de células diplóides e haplóides.


Bibliografia:
- Livros:
- CARRAJOLA, C.; CASTRO, M.J.; HILÁRIO, T. - Planeta com Vida 11º ano, Biologia (volume 1). 1ª Edição, Edições Santillana Constância, Carnaxide, 2007.
- RIBEIRO, E.; SILVA, J.C.; OLIVEIRA, O. - Desafios 11ºano, Biologia (volume 1). 1ª Edição, Edições ASA, Porto, 2007.
- Internet:
- http://formacao.es-loule.edu.pt/biogeo/biogeo11/bio/unid06/biogeo11_bio_unid06.htm
- www.youtube.com