BIOLOGIA vestibular 2005 PROF:ANDRÉ LEITE PRISE & PSS 1 AULA: 15 MEIOSE MEIOSE 1.1 Conceito: É um tipo de divisão celular, realizado pelas células germinativas, em que uma célula sofre duas divisões sucessivas e origina quatro células com a metade de cromossomos que a célula original. Não haverá nova duplicação cromossômica antes da Segunda divisão. É exatamente o fato de haver apenas uma duplicação cromossômica para duas divisões consecutivas que explica a redução cromossômica na meiose (fig.1). sofrem meiose, formando esporos haplóides. Os esporos se multiplicam por mitose originando indivíduos haplóides. O ciclo em que a meiose é zigótica, chama-se haplobionte ou haplobionte haplonte e ocorre em certas algas, protozoários e fungos (fig.2). c) Meiose Espórica: É aquela que leva à formação de esporos. Nas espécies que apresentam ciclo com meiose espórica há dois tipos de indivíduos: gametófitos haplóides, produtores de gametas, e esporófitos diplóides, produtores de esporos. Os gametófitos produzem gametas por mitose, que se unem por fecundação, originando zigotos diplóides, que se desenvolvem em esporófitos. Os esporófitos sofrem meiose, originando esporos haplóides, que se desenvolvem em gametófitos. O ciclo em que a meiose é espórica chama-se haplodiplobionte ou por alternância de gerações e ocorre em certas algas e nos vegetais (fig.2). FIG.1 1.2 Importância: a meiose é um processo fundamental para a reprodução sexuada, pois está associada à formação dos gametas, que são células haplóides, garantindo, dessa forma, que o número de cromossomos da espécie permaneça constante ao longo das gerações. Além disso, na meiose ocorre o fenômeno de crossing over, que garante a variabilidade evolutiva das espécies. 1.3 Tipos: A meiose pode ser de três tipos: gamética, zigótica e espórica. a) Meiose Gamética: é aquela que leva à formação dos gametas. Nesse tipo de meiose, os organismos adultos diplóides, formam gametas haplóides por meiose, que por fecundação, originam zigotos diplóides, que se desenvolvem, originando adultos diplóides. O ciclo em que a meiose e gamética chama-se diplobionte ou haplobionte diplonte e ocorre em algas e na maioria dos animais, inclusive no homem (fig.2). b) Meiose Zigótica: É aquela que ocorre no zigoto, logo após a sua formação pela união dos gametas. Os indivíduos adultos são haplóides e formam gametas por mitose. Os gametas se unem, formando zigotos diplóides, que, logo em seguida, E-mail: [email protected] FIG.2 OBS: Assim como na mitose, a meiose possui os períodos G1, S e G2. 1.4 Etapas: A meiose divide-se em duas etapas: meiose I e meiose II. MEIOSE I 2.1 Conceito: Nessa etapa, uma célula diplóide, origina duas células-filhas haplóides duplicadas. Como o número de cromossomos é reduzido à metade, a meiose I, é dita reducional. A meiose I divide-se em quatro fases: prófase I, metáfase I, anáfase I e telófase I. a) Prófase I: Cel: 99664161 1 Na prófase I, ocorre os mesmos eventos citoplasmáticos da prófase da mitose: formação do fuso, migração dos centríolos para pólos opostos da célula (fig.3). A prófase I divide-se em cinco subfases: leptóteno, zigóteno, paquíteno, diplóteno e diacinese. a.1) Leptóteno: Os cromossomos encontram-se na forma de fios muito finos. É nesta subfase que começa a condensação dos cromossomos (fig.3). A condensação dos cromossomos não ocorre de uma vez. Por isso, há regiões que se condensam antes de outras, formando pequenos nós chamados cromômeros. Em cromossomos homólogos, os cromômeros situam-se nas mesmas regiões (fig.3). a.2) Zigóteno: Os cromossomos começam a se condensar, tornando-se mais curtos e mais grossos (fig.3). Os cromossomos homólogos tornam-se pareados ou em sinapse (fig.3). O pareamento é perfeito, cromômero à cromômero, como se fossem as duas partes de um zíper fechando, graças a uma estrutura protéica chamada complexo sinaptotênico (fig.3). a.3) Paquíteno: Os cromossomos homólogos, agora bem visíveis, formam as bivalentes ou tétrades (fig.3). Ocorre o crossing over ou permutação, em que ocorre a troca de segmentos entre as cromátides homólogas, o que aumenta a variabilidade genética entre os gametas formados (fig.3). a.4) Diplóteno: Os cromossomos homólogos iniciam afastamento e as regiões de contato entre as cromátides homólogas, os quiasmas, tornam-se visíveis. Os quiasmas evidenciam que ocorreu permutação entre os cromossomos (fig.3). A ocorrência de pelo menos um quiasma por par de cromossomos homólogos é essencial para mantê-los unidos até o início da anáfase I. essa união é fundamental para que os cromossomos homólogos migrem corretamente para pólos opostos (fig.3). a.5) Diacinese: Ocorre a terminalização dos quiasmas, fenômeno, ao qual, os quiasmas começam a deslizar para as extremidades cromossômicas (fig.3). Ocorre o desaparecimento total do nucléolo e da carioteca (fig.3). b) Metáfase I: fuso da divisão encontra-se completamente formado (fig.4). Os cromossomos homólogos estão pareados sobre o equador celular (fig.4). Os cromossomos homólogos ainda estão desfazendo os últimos quiasmas (fig.4). c) Anáfase I: Os cromossomos homólogos, constituídos cada um por duas cromátides unidas pelo centrômero, migram para pólos opostos da célula (fig.4). É nesta fase que, finalmente, os quiasmas terminam de se desfazer (fig.4). d) Telófase I: Os cromossomos duplos chegam aos pólos da célula (fig.4). A carioteca e o nucléolo reaparecem (fig.4). Ocorre a cariocinese e a citocinese (fig.4). OBS: As vezes existe um curto período de intervalo entre a primeira e a Segunda divisão da meiose, chamado intercinese. FIG.4 2.2 Meiose II: Muito parecida com a mitose, na meiose II, cada célula haplóide originada na meiose I, origina duas célula também haplóides. Como a carga cromossômica, permanece constante, a meiose II é chamada de equacional. A meiose II divide-se em quatro fases: prófase II, metáfase II, anáfase II e telófase II. a) FIG.3 E-mail: [email protected] Prófase II: Ocorre a condensação dos cromossomos duplicados (fig.4). O nucléolo desaparece e a carioteca se fragmenta (fig.4). Os centríolos duplicados migram para os pólos opostos da célula (fig.4). Cel: 99664161 2 Forma-se as estruturas do fuso (fig.4). b) Metáfase II: Os cromossomos duplicados encontram-se no equador 4ª Na anáfase I da meiose ocorre a separação dos cromossomos homólogos, enquanto que, na anáfase da mitose ocorre a separação das cromátides irmãs. TESTES celular (fig.4). c) Anáfase II: Ocorre a separação do centrômero, e as cromátides irmãs migram para os pólos opostos da célula( fig.4). d) Telófase II: As cromátides chegam aos pólos da célula (fig.4). A carioteca e o nucléolo reaparecem (fig.4). Os cromossomos descondensam-se (fig.4). Ocorre a citocinese e a cariocinese (fig.4). Mitose X Meiose A mitose e a meiose possuem algumas semelhanças, como algumas manifestações nucleares e citoplasmáticas durante os estágios de prófase, metáfase, anáfase e telófase; a formação do fuso; o ciclo de condensação dos cromossomos e a estrutura e a função dos centrômeros. Há também muitas diferenças essenciais. São elas: 1ª A mitose ocorre em todas as células somáticas, ao passo que a meiose limita-se somente as células germinativas. 2ª Na mitose ocorre uma duplicação cromossômica para cada divisão celular, formando duas células com o mesmo número de cromossomos da célula original, enquanto que, na meiose ocorre uma duplicação cromossômica para duas divisões celulares, formando quatro células com a metade de cromossomos da célula original. 3ª Na meiose ocorre o pareamento dos homólogos e o crossing over, ao passo que, na mitose não ocorre esses eventos. E-mail: [email protected] 1. (UFRGS) Em uma comparação sob o ponto de vista de favorecimento evolutivo e adaptação, a reprodução sexuada é mais importante que a assexuada. Qual das alternativas abaixo, com relação à reprodução sexuada, melhor justifica esta afirmativa? a) Sempre se processa após meiose que produz gamelas. b) É exclusiva de formas de vida mais evoluídas. c) Dá origem a um maior número de descendentes. d) Permite uma maior constância no genoma dos descendentes. e) Promove uma maior variabilidade genética na população. DISCURSIVAS 1. (Fuvest-SP, mod.) A célula de um animal, esquematizada a seguir, encontra-se na anáfase da primeira divisão da meiose. O que permite essa conclusão? R:___________________________________________________ _____________________________________________________ __________________________________________________ Cel: 99664161 3