Introdução à Genética
Cromossomos
- Portadores das informações genéticas.
- São filamentos espiralados de cromatina compostos por DNA e proteínas.
Os cromossomos são formados por uma molécula de cadeia dupla de DNA. O DNA é formado por sequência de bases nitrogenadas em pares, relacionando adenina (A) com timina (T) e guanina (G) com citosina (C), sendo que a ordem destas sequências de pares pode variar infinitamente.
- São filamentos espiralados de cromatina compostos por DNA e proteínas.
Os cromossomos são formados por uma molécula de cadeia dupla de DNA. O DNA é formado por sequência de bases nitrogenadas em pares, relacionando adenina (A) com timina (T) e guanina (G) com citosina (C), sendo que a ordem destas sequências de pares pode variar infinitamente.
Divisão Celular
Possuímos dois tipos celulares:
- Somáticas (constituinte de vários tecidos do corpo): Possuem dois conjuntos de cromossomos (pares) provenientes dos nossos genitores (Pai e mãe) e portanto são denominadas diplóides.
- Sexuais (gametas, responsáveis pela reprodução): Possuem apenas um conjunto de cromossomos sendo então denominadas haploides.
O ciclo celular é dividido em duas partes, a Interfase e a Fase M.
A fase M é onde ocorre a mitose (divisão celular), a interfase é uma preparação à mitose.
Ela é dividida em período G0, G1, Fase S e G2.
- G0: É o estágio em que ficam células que não estão preocupadas com divisão celular como células nervosas e do músculo esquelético estriado, o ciclo celular dela está inativo.
Elas exercem função normal.
Células no período G0 podem voltar a se dividir se receberem o estímulo adequado. Todas as células entram nesse estágio logo depois de serem replicadas.
- G1: É o momento em que a célula começa a se preparar para mitose. Há síntese de proteínas e outras substâncias, aumenta o número de organelas e de elementos do citoesqueleto.
Dessa etapa só se passa para a fase S se a célula passar por uma verificação de seu DNA e tamanho (se já está em um tamanho adequado o suficiente para dividir), e receber estímulo de mensageiros químicos dizendo que existe a necessidade de replicação. Se o DNA estiver com algum problema ele deverá ser reparado antes e se o corpo não estiver indicando de que precisa dessa divisão a célula volta a entrar em G0, em vez de ir para a fase S.
A entrada na fase S é uma passagem irreversível, depois dela se a célula receber qualquer sinal de que não é necessária a divisão (mesmo estando saudável) ou que essa divisão corre algum risco (algo correu errado) ela entrará em apoptose (morte celular programada, ela se matará).
- Fase S: O "S" é de "síntese". Pois é nessa fase que ocorre a síntese de moléculas de DNA (cromátides), fazendo cada par de cromossomo (sem ser duplicado, cada cromossomo é formado por uma moléculas de DNA.
O par de cromossomos então é formado por: uma de herança paterna outra de herança materna.Então o par de cromossomo é formado por 2 cromossomos - que nada mais são do que duas moléculas de DNA - que é o pareamento da materna com a paterna, e dependendo de qual deles conter o gene dominante para determinada característica é a que será desenvolvida/herdada fenotipicamente - ex: cor do cabelo) ter agora 4 moléculas de DNA.
Nos livros as figuras mostrando o cariótipo normalmente vêm com os pares de cromossomos duplicados (em forma de X), porque a fase em que se consegue observar melhor o cariótipo de uma espécie é na Metáfase, onde o DNA dos cromossomos estão duplicados.
- G2: É chamada de fase pré-mitótica sendo similar a fase G1 em termos de síntese de RNA e proteínas para a preparação da divisão celular.
No final dessa fase ocorre uma nova verificação do DNA, principalmente se houve a duplicação correta, há verificação também do tamanho e se há estímulo adequado a replicação.
Qualquer erro ou sinal negativo nessa verificação pode levar a célula a se matar (apoptose).
- Produz células filhas idênticas a célula mãe.
- Cada célula filha contém exatamente o mesmo número de cromossomos que a célula mãe. Esse processo ocorre durante o crescimento de um indivíduo e nos processos de regeneração.
Todo esse processo ocorre dentro de uma hora a uma hora e meia.
Prófase:
Início da mitose, os cromossomos encontram-se duplicados (São 46 cromossomo ao todo em cada célula. Cada cromossomo é formado por uma moléculas de DNA. Cada par de cromossomos é formado por duas moléculas de DNA - cromossomos - independentes e homólogas. Resultando 46 moléculas de DNA. Quando duplicam passam a ser 23 pares de cromossomos, considerados ainda 46 cromossomos - só que cada cromossomo desse com 2 moléculas -, cada molécula agora passa a ser chamada de cromátide, então depois da duplicação possuem 92 cromátides/92 moléculas de DNA na célula.
Sendo 46 delas cópias idênticas e grudadas a sua cópia pelo centrômero, essas cópias unidas juntas são considerada 1 cromossomo só.) e condensam ficando mais visíveis ao microscópio óptico.
Inicia a desfragmentação da carioteca e a formação do fuso mitótico.
* O fuso mitótico: Eh formado nos centrossomos, que são regiões onde ele é formado.
Esse fuso é composto pelas:
- Fibras cinetocorias (são microtúbulos proteicos) e
- Um par de centríolos (organela).
As extremidades finais dos microtúbulos proteicos ficam ligados a um centríolo, tendo dois centríolos, um ligado a cada extremidade.
O meio dessas fibras se liga aos centrômeros das cromátides duplicadas e quando esses microtúbulos se encolherem, cada copia do cromossomo ira para um lado, ficando uma molécula de DNA de cada lado, junto com a copia do seu par homologo proveniente do outro ascendente, do pai ou da mãe)
Metáfase:
Desfragmentação total da carioteca.
Formando a placa equatorial. Os cromossomos ficam arrumados no fuso mitótico, prontos para serem separadas suas cromátides (moléculas de DNA) e levá-las cada cópia para uma nova célula.
Anáfase:
Quebram-se os centrômeros, pela despolimerização dos microtúbulos do fuso mitótico (eles começam a diminuir puxando as cromátides, uma para cada lado, até que seu centrômero - o que une essas cópias pelo meio delas - se quebre) separando-se os dois cromatídios que passam a formar dois cromossomas independentes (agora com só uma molécula de DNA, pelo menos até essa nova célula que vão formar passe pela fase S).
As fibrilas, (microtúbulos - fibras proteicas) ligadas ao meio destas duas moléculas de DNA (cópias) de um mesmo cromossomo, encolhem, faz com que estas cromátides se afastem (migrem) para polos opostos da célula.
Passa então ao final desse processo a estar dividido em cada polo da célula a mesma quantidade de moléculas de DNA (46), moléculas no mesmo polo todas diferentes umas das outras, sem cópias, só homólogas formando pares de cromossomos homólogos (23) (46 moléculas, 2 fazem parte do mesmo par de cromossomos, mas são diferentes por cada uma representar/descender de um dos pais. Então 23 pares de cromossomos de cada lado).
Telófase:
Nova carioteca organiza-se ao redor de cada conjunto cromossômico (só estava desfragmentada então não precisa haver síntese, só organização, economizando energia). Há a descondensação dos cromossomos, voltando a atividade (porque condensados eles não conseguem funcionar direito), produção de RNA e também há o reaparecimento dos nucléolos.
Além da citocinese, divisão do citoplasma em dois que ocorre é nesse fase.
Divisão celular que produz células filhas com a metade dos cromossomos das células mãe.
- Esse processo ocorre na formação de gametas.
Uma células diploide (2N) origina quatro células haploides (N).
Na prófase I da meiose há a duplicação e é nessa fase que acontece o crossing-over, troca de segmentos (permutação de genes) entre cromossomos homólogos.
Na anáfase I quando as fibras do fuso se encurtam levando os cromossomos para os polos não há separação dos centrômeros, mantendo as cromátides irmãs juntas nele.
- Somáticas (constituinte de vários tecidos do corpo): Possuem dois conjuntos de cromossomos (pares) provenientes dos nossos genitores (Pai e mãe) e portanto são denominadas diplóides.
- Sexuais (gametas, responsáveis pela reprodução): Possuem apenas um conjunto de cromossomos sendo então denominadas haploides.
Ciclo Celular
O ciclo celular é dividido em duas partes, a Interfase e a Fase M.
A fase M é onde ocorre a mitose (divisão celular), a interfase é uma preparação à mitose.
Interfase
Ela é dividida em período G0, G1, Fase S e G2.
- G0: É o estágio em que ficam células que não estão preocupadas com divisão celular como células nervosas e do músculo esquelético estriado, o ciclo celular dela está inativo.
Elas exercem função normal.
Células no período G0 podem voltar a se dividir se receberem o estímulo adequado. Todas as células entram nesse estágio logo depois de serem replicadas.
- G1: É o momento em que a célula começa a se preparar para mitose. Há síntese de proteínas e outras substâncias, aumenta o número de organelas e de elementos do citoesqueleto.
Dessa etapa só se passa para a fase S se a célula passar por uma verificação de seu DNA e tamanho (se já está em um tamanho adequado o suficiente para dividir), e receber estímulo de mensageiros químicos dizendo que existe a necessidade de replicação. Se o DNA estiver com algum problema ele deverá ser reparado antes e se o corpo não estiver indicando de que precisa dessa divisão a célula volta a entrar em G0, em vez de ir para a fase S.
A entrada na fase S é uma passagem irreversível, depois dela se a célula receber qualquer sinal de que não é necessária a divisão (mesmo estando saudável) ou que essa divisão corre algum risco (algo correu errado) ela entrará em apoptose (morte celular programada, ela se matará).
- Fase S: O "S" é de "síntese". Pois é nessa fase que ocorre a síntese de moléculas de DNA (cromátides), fazendo cada par de cromossomo (sem ser duplicado, cada cromossomo é formado por uma moléculas de DNA.
O par de cromossomos então é formado por: uma de herança paterna outra de herança materna.Então o par de cromossomo é formado por 2 cromossomos - que nada mais são do que duas moléculas de DNA - que é o pareamento da materna com a paterna, e dependendo de qual deles conter o gene dominante para determinada característica é a que será desenvolvida/herdada fenotipicamente - ex: cor do cabelo) ter agora 4 moléculas de DNA.
Nos livros as figuras mostrando o cariótipo normalmente vêm com os pares de cromossomos duplicados (em forma de X), porque a fase em que se consegue observar melhor o cariótipo de uma espécie é na Metáfase, onde o DNA dos cromossomos estão duplicados.
- G2: É chamada de fase pré-mitótica sendo similar a fase G1 em termos de síntese de RNA e proteínas para a preparação da divisão celular.
No final dessa fase ocorre uma nova verificação do DNA, principalmente se houve a duplicação correta, há verificação também do tamanho e se há estímulo adequado a replicação.
Qualquer erro ou sinal negativo nessa verificação pode levar a célula a se matar (apoptose).
Mitose
- Distribuição equitativa e conservativa do número de cromossomos e da informação genética.
Também chamada de Fase M.
- Produz células filhas idênticas a célula mãe.
- Cada célula filha contém exatamente o mesmo número de cromossomos que a célula mãe. Esse processo ocorre durante o crescimento de um indivíduo e nos processos de regeneração.
Todo esse processo ocorre dentro de uma hora a uma hora e meia.
Prófase:
Início da mitose, os cromossomos encontram-se duplicados (São 46 cromossomo ao todo em cada célula. Cada cromossomo é formado por uma moléculas de DNA. Cada par de cromossomos é formado por duas moléculas de DNA - cromossomos - independentes e homólogas. Resultando 46 moléculas de DNA. Quando duplicam passam a ser 23 pares de cromossomos, considerados ainda 46 cromossomos - só que cada cromossomo desse com 2 moléculas -, cada molécula agora passa a ser chamada de cromátide, então depois da duplicação possuem 92 cromátides/92 moléculas de DNA na célula.
Sendo 46 delas cópias idênticas e grudadas a sua cópia pelo centrômero, essas cópias unidas juntas são considerada 1 cromossomo só.) e condensam ficando mais visíveis ao microscópio óptico.
Inicia a desfragmentação da carioteca e a formação do fuso mitótico.
* O fuso mitótico: Eh formado nos centrossomos, que são regiões onde ele é formado.
Esse fuso é composto pelas:
- Fibras cinetocorias (são microtúbulos proteicos) e
- Um par de centríolos (organela).
As extremidades finais dos microtúbulos proteicos ficam ligados a um centríolo, tendo dois centríolos, um ligado a cada extremidade.
O meio dessas fibras se liga aos centrômeros das cromátides duplicadas e quando esses microtúbulos se encolherem, cada copia do cromossomo ira para um lado, ficando uma molécula de DNA de cada lado, junto com a copia do seu par homologo proveniente do outro ascendente, do pai ou da mãe)
Metáfase:
Desfragmentação total da carioteca.
Formando a placa equatorial. Os cromossomos ficam arrumados no fuso mitótico, prontos para serem separadas suas cromátides (moléculas de DNA) e levá-las cada cópia para uma nova célula.
Anáfase:
Quebram-se os centrômeros, pela despolimerização dos microtúbulos do fuso mitótico (eles começam a diminuir puxando as cromátides, uma para cada lado, até que seu centrômero - o que une essas cópias pelo meio delas - se quebre) separando-se os dois cromatídios que passam a formar dois cromossomas independentes (agora com só uma molécula de DNA, pelo menos até essa nova célula que vão formar passe pela fase S).
As fibrilas, (microtúbulos - fibras proteicas) ligadas ao meio destas duas moléculas de DNA (cópias) de um mesmo cromossomo, encolhem, faz com que estas cromátides se afastem (migrem) para polos opostos da célula.
Passa então ao final desse processo a estar dividido em cada polo da célula a mesma quantidade de moléculas de DNA (46), moléculas no mesmo polo todas diferentes umas das outras, sem cópias, só homólogas formando pares de cromossomos homólogos (23) (46 moléculas, 2 fazem parte do mesmo par de cromossomos, mas são diferentes por cada uma representar/descender de um dos pais. Então 23 pares de cromossomos de cada lado).
Telófase:
Nova carioteca organiza-se ao redor de cada conjunto cromossômico (só estava desfragmentada então não precisa haver síntese, só organização, economizando energia). Há a descondensação dos cromossomos, voltando a atividade (porque condensados eles não conseguem funcionar direito), produção de RNA e também há o reaparecimento dos nucléolos.
Além da citocinese, divisão do citoplasma em dois que ocorre é nesse fase.
Meiose
Divisão celular que produz células filhas com a metade dos cromossomos das células mãe.
- Esse processo ocorre na formação de gametas.
- Acontece tanto nos órgãos sexuais masculinos quanto femininos.
Uma células diploide (2N) origina quatro células haploides (N).
Na prófase I da meiose há a duplicação e é nessa fase que acontece o crossing-over, troca de segmentos (permutação de genes) entre cromossomos homólogos.
Na anáfase I quando as fibras do fuso se encurtam levando os cromossomos para os polos não há separação dos centrômeros, mantendo as cromátides irmãs juntas nele.
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