Aula Programada Biologia Tema: Divisão celular: Mitose e Meiose

1. Divisão Celular: Mitose e Meiose Aula Programada Biologia Tema: Divisão celular: Mitose e Meiose

2. Divisão Celular: Mitose e Meiose • Conceitos Prévios • Cromossomo: Estrutura que contém uma longa molécula de DNA associada a proteínas histonas, visível ao microscópio óptico em células metafásicas. Cromossomo Condensação Proteína histona DNA

3. Divisão Celular: Mitose e Meiose • Conceitos Prévios • Cromossomo Simples 2 braços 1 centrômero Braço Centrômero Braço

4. Divisão Celular: Mitose e Meiose • Conceitos Prévios • Cromossomo Duplo 4 braços 1 centrômero Braço Braço Cromátide Centrômero Braço Braço

5. Divisão Celular: Mitose e Meiose • Conceitos Prévios • Classificação dos cromossomos quanto à posição do centrômero Braço Centrômero Braço Metacêntrico Submetacêntrico Acrocêntrico Telocêntrico

6. Divisão Celular: Mitose e Meiose • Conceitos Prévios • Cromossomos Homólogos • São cromossomos semelhantes na forma e no tamanho presentes aos pares em células diplóides (2n) Cromossomos homólogos Célula diplóide (2n)s Cromossomos homólogos Célula diplóide (2n)d Não há homólogos Célula haplóide (n)s Não há homólogos Célula haplóide (n)d

7. Divisão Celular: Mitose e Meiose • Conceitos Prévios • Células Haplóides (C e D) não possuem cromossomos homólogos • Células Diplóides (A e B) possuem cromossomos homólogos A B Cromossomos homólogos Célula diplóide (2n)s Cromossomos homólogos Célula diplóide (2n)d C D Não há homólogos Célula haplóide (n)s Não há homólogos Célula haplóide (n)d

8. Divisão Celular: Mitose e Meiose • 2) Mitose • Tipo de divisão celular em que uma célula mãe haplóide (n) ou diplóide (2n), sempre com cromossomos duplos, origina duas células filhas contendo o mesmo número de cromossomos da célula mãe, porém simples. • Pode ocorrer com células (n) ou (2n) • Não altera o número de cromossomos da célula mãe • A mitose também é chamada de divisão equacional e simbolizada por E! Célula mãe Nd 2Nd Ns Ns 2Ns 2Ns Células filhas

9. Divisão Celular: Mitose e Meiose • 2) Mitose • Intérfase: Fase que precede qualquer divisão celular. • Ocorre a duplicação do DNA e a formação de cromossomos duplos. • Possui três subfases: • G1 : pré-síntese (cromossomos simples) • S : Síntese de DNA • G2: Pós-síntese (cromossomos duplos) Alguns autores abordam também a fase G0, anterior a fase G1, período em que a célula permanece em repouso, até que algum estímulo a faça entrar em divisão. Quantidade de DNA G1 S G2 Fases do ciclo celular

10. Divisão Celular: Mitose e Meiose • 2) Mitose • a) Prófase • DNA desespiralizado disposto na célula de maneira desorganizada. • Início da espiralização do DNA para formar os cromossomos. • Duplicação dos centríolos (formação do 2º par). • Migração dos centríolos para os pólos opostos da célula. • Rompimento e degeneração da carioteca.

11. Divisão Celular: Mitose e Meiose • 2) Mitose • b) Metáfase • Grau máximo de espiralização dos cromossomos (visíveis ao M.O.) • Cromossomos duplos alinhados lado a lado no equador da célula. • Centríolos dispostos nos pólos opostos da célula. • No final da metáfase ocorre a divisão dos centrômeros.

12. Divisão Celular: Mitose e Meiose • 2) Mitose • c) Anáfase • Encurtamento das fibras do fuso. • Cromossomos simples (cromátides irmãs) puxadas para os pólos da célula. • Início da desespiralização dos cromossomos.

13. Divisão Celular: Mitose e Meiose • 2) Mitose • d) Telófase • Ocorre a citocinese (divisão do citoplasma) • Formação de duas células filhas contendo o mesmo número de cromossomos da célula mãe, porém simples. • Formação de duas novas cariotecas e dois novos nucléolos. • Cromossomos se desespiralizam e as fibras do fuso desaparecem.

14. Divisão Celular: Mitose e Meiose • 2) Mitose • d) Telófase Célula Vegetal Lamelamédia Citocinese Centrífuga Célula Animal Estrangulamento do citoplasma Citocinese Centrípeta

15. Divisão Celular: Mitose e Meiose • 2) Mitose • Finalidades da mitose • Crescimento e regeneração de tecidos • Cicatrização • Formação de gametas em vegetais • Formação de gametas em animais por partenogênese • Divisões do zigoto durante o desenvolvimento embrionário

16. Divisão Celular: Mitose e Meiose • 2) Mitose

17. Divisão Celular: Mitose e Meiose • 3) Meiose • Tipo de divisão celular em que uma célula mãe sempre (2n) com cromossomos duplos origina através de duas divisões sucessivas, quatro células filhas contendo metade do número de cromossomos da célula mãe. • Diminui pela metade o número de cromossomos da célula mãe. • A mitose também é chamada de divisão reducional e simbolizada por R! Célula mãe Meiose só ocorre em células diplóides (2n) 1ª divisão: Reducional (R!) (Separação dos homólogos) 2Nd Nd Nd 2ª divisão: Equacional (E!) (Divisão das cromátides) Ns Ns Ns Ns Células filhas

18. Divisão Celular: Mitose e Meiose • 3) Meiose • Intérfase– Duplicação do DNA (Antecede a Meiose) • Etapas da meiose • Divisão Reducional ou Meiose I – (R!) • Prófase I • Metáfase I • Anáfase I • Telófase I • Divisão Equacional ou Meiose II (E!) • Prófase II • Metáfase II • Anáfase II • Telófase II

19. Divisão Celular: Mitose e Meiose • 3) Meiose • Divisão Reducional ou Meiose I – (R!) • Prófase I • Fase mais longa da meiose • É dividida em 5 subfases: • Leptóteno • Zigóteno • Paquíteno • Diplóteno (ocorre o crossing-over ou permutação) • Diacinese Troca de fragmentos entre cromossomos homólogos Variabilidade genética

20. Divisão Celular: Mitose e Meiose Leptóteno Zigóteno Paquíteno Separação dos centríolos Emparelhamento dos cromossomos homólogos Diplóteno Diacinese Tétradesoubivalentes Quiasmas Terminalizaçãodos quiasmas

21. Divisão Celular: Mitose e Meiose Cromossomos modificados Diplóteno (Quiasmas) Paquíteno (tétrade/bivalente) Resultado das permutações Cromossomos homólogos duplicados e pareados

22. Divisão Celular: Mitose e Meiose • 3) Meiose • Divisão Reducional ou Meiose I – (R!) • Metáfase I Cromossomos Homólogos Fibras do fuso • Cromossomos homólogos pareados, um oposto ao outro, presos às fribras. do fuso na placa equatorial da célula.

23. Divisão Celular: Mitose e Meiose • 3) Meiose • Divisão Reducional ou Meiose I – (R!) • Anáfase I Separação de cromossomoshomólogosduplicados A Segregação Independente dos homólogos Promove variabilidade genética • Encurtamento das fibras do fuso. • Cromossomos homólogos se separam, indo cada um para um lado da célula. • Não ocorre divisão do centrômero!

24. Divisão Celular: Mitose e Meiose • 3) Meiose • Divisão Reducional ou Meiose I – (R!) • Telófase I Novosnúcleos Divisãocitoplasmática(citocinese) Citocinese Centrípeta • Célula mãe (2n) origina duas células filhas (n) • Os cromossomos continuam duplos e não ocorre divisão do centrômero! • Formação de duas novas cariotecas e de dois novos nucléolos. • No final da Telófase I os cromossomos se desespiralizam

25. Divisão Celular: Mitose e Meiose • 3) Meiose • Divisão Equacional ou Meiose II – (E!) • Prófase II Condensação doscromossomos • Duplicação dos centríolos. • Espiralização dos cromossomos. • Desaparecimento da carioteca.

26. Divisão Celular: Mitose e Meiose • 3) Meiose • Divisão Equacional ou Meiose II – (E!) • Metáfase II Cromossomos não homólogos pareados lado a lado na placa equatorial • Cromossomos duplos não homólogos atingem o grau máximo de espiralização. • Os cromossomos associam-se as fibras do fuso, alinhando-se no equador da célula.

27. Divisão Celular: Mitose e Meiose • 3) Meiose • Divisão Equacional ou Meiose II – (E!) • Anáfase II Separação das cromátidesirmãs • Ocorre o encurtamento das fibras do fuso e divisão do centrômero. • Cada cromossomos duplo origina duas cromátides irmãs (cromossomos simples). • Os cromossomos simples são puxados para os pólos da célula.

28. Divisão Celular: Mitose e Meiose • 3) Meiose • Divisão Equacional ou Meiose II – (E!) • Telófase II • Ocorre divisão do citoplasma (citocinese) originando quatro células filhas. • As células filhas são haplóides e possuem cromossomos simples. • A carioteca e o nucléolo reaparecem e os cromossomos se descondensam. Novosnúcleos (haplóides) Divisãocitoplasmática(citocinese)

29. Divisão Celular: Mitose e Meiose • Meiose

30. Divisão Celular: Mitose e Meiose • 3) Meiose • Finalidades da Meiose (R!) • Formação dos gametas em animais • Formação dos esporos nos vegetais

31. Divisão Celular: Mitose e Meiose • 3) Meiose x Mitose CromossomosHomólogos Célula (2n) Duplicação dos cromossomos Cromossomos homólogosduplos Separação dos homólogos (R!) Separação das Cromátides (E!) Separação das Cromátides (E!)

32. Divisão Celular: Mitose e Meiose • 4) Alterações cromossômicas • Finalidades da Meiose (R!) Espermatozóide (n) (23 cromossomos) 46 cromossomos paternos (2n) 46 cromossomos (23 deorigempaterna e 23 deorigemmaterna) Óvulo (n) (23 cromossomos) 46 cromossomos maternos (2n)

33. Divisão Celular: Mitose e Meiose • 3) Alterações cromossômicas • Euploidia: Altera todo o teor do genoma (não ocorre na espécie humana) • 2n: indivíduos diplóides • 2n – n: indivíduos haplóides – Ex: zangão • 2n + n: indivíduos triplóides – Ex: Banana (Musa paradisíaca) • Aneuploidia: Altera o número de cromossomos do cariótipo • 2n + 1 (47 cromossomos) – Trissomia • 2n + 2 (48 cromossomos) – Tetrassomia • 2n – 1 (45 cromossomos) – Monossomia • 2n – 2 (44 cromossomos) – Nulissomia

34. Divisão Celular: Mitose e Meiose • 3) Alterações cromossômicas • Principais aneuploidias humanas • Síndrome de Down (Trissomia do 21 ou Mongolismo) • Cariótipos possíveis • Homem: 45A + XY • Mulher: 45A + XX • O que causa? • Erro na distribuição dos cromossomos na formação dos gametas (espermatozóides e óvulos) • Idade avançada • Exposição a altas taxas de radiação • Uso de drogas alucinógenas (LSD, Heroína, Ecstasy) 3 cromossomos no par 21 Trissomia

35. Divisão Celular: Mitose e Meiose • 3) Alterações cromossômicas • Principais aneuploidias humanas • Síndrome de Down (Trissomia do 21 ou Mongolismo) • Quadro clínico • Baixa estatura • Obesidade • Olhos oblíquos • Mãos e dedos curtos • Prega Simiesca na mão • Retardo mental • Homem estéril • Mulher fértil

36. Divisão Celular: Mitose e Meiose • 3) Alterações cromossômicas • Principais aneuploidias humanas • b) Síndrome de Klinefelter (XXY) • Só ocorre em homens • Cariótipo: 44 A + XXY • Quadro clínico • Ginecomastia • Alargamento dos quadris • Voz aguda • Retardo mental presente de leve a moderado • Esterilidade (atrofia dos testículos) • Cromatina sexual presente nas células

37. Divisão Celular: Mitose e Meiose • 3) Alterações cromossômicas • Principais aneuploidias humanas • c) Síndrome de Turner (X0) • Só ocorre em mulheres • Cariótipo • 44A + X0 • Baixa estatura • Obesidade • Pescoço alado • Muitos pêlos no corpo • Retardo mental moderado • Esterilidade (ovários atrofiados) • Sem cromatina sexual nas células

38. Divisão Celular: Mitose e Meiose • 3) Alterações cromossômicas • Principais aneuploidias humanas • d) Síndrome do duplo Y (XYY) • Só ocorre em homens • Cariótipo • 44A + XYY • Maioria dos homens são fenotipicamente normais. • Crescimento ligeiramente acelerado na Infância. • Homens com estatura muito elevada. • Hiperatividade e crises de fúria na infância e início da adolescência. • Grande número de acne facial durante a adolescência; • Taxa de testosterona aumentada, o que pode ser um fator contribuinte para a inclinação anti-social e aumento de agressividade; • Entre criminosos e doentes mentais, essa freqüência chega a 3%.

39. Divisão Celular: Mitose e Meiose • 3) Alterações cromossômicas • Principais aneuploidias humanas • Síndrome do triplo X • “Super-fêmea” • Só ocorre em mulheres • Cariótipo • 44A + XXX • Mulheres com estatura geralmente acima da média. • Apresentam genitália e mamas subdesenvolvidas. • Apresentam certo gral de retardamento mental. • Puberdade precoce. • São férteis.

40. Divisão Celular: Mitose e Meiose • Exercícios

41. UFMG 2004 INTERFASE QUE PRECEDE A DIVISÃO Resposta: letra D

42. UFMG 2003 INTERFASE QUE PRECEDE A DIVISÃO Resposta: letra A

43. UFMG 2006 INTERFASE QUE PRECEDE A DIVISÃO Resposta: letra D

44. Analise a seguinte figura de cromossomos: a) Que fenômeno celular está sendo mostrado na figura? b) Em que tipo de divisão celular ocorre esse fenômeno? Por quê? c) Qual é a importância desse fenômeno para os seres vivos? INTERFASE QUE PRECEDE A DIVISÃO Crossing Over Meiose. É somente nesse tipo de divisão que acontece o pareamento entre cromossomos homólogos, permitindo a troca de partes entre eles. Esse fenômeno possibilita a recombinação entre cromossomos homólogos, gerando cromossomos com novas seqüências e, portanto, gametas ou esporos geneticamente diferentes. A variabilidade decorrente é um importante fator de evolução para os seres vivos.

45. A colchicina é uma substância de origem vegetal, muito utilizada em preparações citogenéticas para interromper as divisões celulares. Sua atuação consiste em impedir a organização dos microtúbulos. • Em que fase a divisão celular é interrompida com a colchicina? Explique. • b) Se, em lugar de colchicina, fosse aplicado um inibidor de síntese de DNA, em que fase ocorreria a interrupção? INTERFASE QUE PRECEDE A DIVISÃO Anáfase da mitose ou Anáfase I e II da Meiose Estas fases necessitam dos microtúbulos para separar os cromossomos homólogos (anáfase I) ou cromátides-irmãs (mitose e anáfase II da meiose) Intérfase (fase de duplicação do DNA)

46. INTERFASE QUE PRECEDE A DIVISÃO Resposta: letra b

47. INTERFASE QUE PRECEDE A DIVISÃO Fase A (intérfase) • 2 cópias • 2 cópias • 2 cópias • 1 cópia • 1 cópia

48. INTERFASE QUE PRECEDE A DIVISÃO Fase C

49. A figura mostra a segregação de dois pares de cromossomos homólogos na anáfase da primeira divisão meiótica de uma célula testicular de um animal heterozigótico quanto a dois genes. As localizações dos alelos desses genes, identificados pelas letras Aa e Bb, estão indicadas nos cromossomos representados no desenho. a) Ao final da segunda divisão meiótica dessa célula, quais serão os genótipos das quatro células haplóides geradas? aB e Ab b) Considerando o conjunto total de espermatozóides produzidos, quais serão seus genótipos e em que proporção espera-se que eles sejam produzidos? AB, Ab, aB e ab (proporção 1:1:1:1) INTERFASE QUE PRECEDE A DIVISÃO

50. Os esquemas A, B e C abaixo representam fases do ciclo de uma célula que possui 2n = 4 cromossomos. • a) A que fases correspondem as figuras A, B e C? Justifique. • Metáfase da Mitose • Metáfase II da Meiose • Metáfase I da Meiose • b) Qual é a função da estrutura cromossômica indicada pela seta na figura D? • Centrômero (aderir o cromossomo à fibra do fuso) INTERFASE QUE PRECEDE A DIVISÃO