Colégio Delta Disciplina: Biologia - 9º Ano Professora: Karla Rodrigues Mota Aluno (a): _________________________________________________ Tema 03: CITOLOGIA (Parte 3) 6. CICLO CELULAR É no núcleo da célula que fica a essência da vida, o DNA e todo material genético da célula. Visto de um microscópio ótico, ele lembra uma esfera cheia de furinhos. Esse aspecto se deve à porosidade de sua membrana, a carioteca, característica fundamental para a comunicação com o citoplasma. No núcleo estão o nucléolo e a cromatina. O primeiro é uma parte escurecida, responsável pela síntese de ribossomos. Já a cromatina é um complexo de DNA e proteínas que se espalha, na forma de filamentos, pelo núcleo. É ela que dá origem aos cromossomos. A capacidade de reprodução é uma das principais características que diferenciam os seres vivos da matéria inanimada e depende, fundamentalmente, da divisão celular. Em organismos unicelulares, como bactérias e amebas, a divisão de uma célula pode ser considerada um processo de reprodução, pois, neste caso, leva ao aumento do número de indivíduos. Já em seres pluricelulares, a divisão celular está relacionada ao crescimento do corpo dos indivíduos, à regeneração e à produção de células reprodutivas (gametas ou esporos). O ciclo celular compreende toda a vida da célula. A divisão celular faz parte deste ciclo celular, que se inicia quando uma célula surge e finaliza-se quando ela origina as células-filhas. O período compreendido entre uma divisão celular e outra é chamado de interfase. Em outras palavras, no ciclo celular podemos distinguir o período que a célula não está se dividindo, denominado interfase, e o período de divisão celular. Há dois tipos de divisão celular: a mitose e a meiose. a) Interfase A interfase é período do ciclo celular em que a célula não se encontra em processo de divisão celular (mitose ou meiose). Nesta etapa a célula aumenta de tamanho, volume e número de organelas, ou seja, é quando ocorrem a síntese de proteínas, a digestão, os reparos e o crescimento da célula. Também é nessa fase que ocorre um evento essencial à divisão celular: a replicação do DNA, isto é, a duplicação do cromossomo. Deste modo, por ser uma fase que em que ocorrem intensas atividades metabólicas dentro da célula, este é o período mais longo do ciclo celular. No fim da interfase, os cromossomos compostos de duas cromátides-irmãs começam a se condensar. b) Mitose A mitose é um processo equacional de divisão celular que resulta na formação de duas células-filhas com as mesmas características genéticas e o mesmo número de cromossomos. É um processo onde parte-se de uma célula 2n (ou seja, uma célula diploide) e no fim chega-se a duas células-filhas 2n idênticas. A mitose permite aumentar o número de células no indivíduo, a reposição e a renovação dos tecidos, a reprodução de organismos unicelulares (reprodução assexuada) e o crescimento de organismos multicelulares. Resumindo: a mitose dá origem à células somáticas (diploides). Uma célula 2n forma duas células 2n. c) Meiose Se as células da mãe tem 2n cromossomos e o pai também, como é possível que a união entre a célula do pai (espermatozoide) e a célula da mãe (óvulo), na fecundação não origine um filho com 4n cromossomos? A resposta está na meiose. Enquanto a mitose é um processo equacional de divisão celular, a meiose é um processo reducional, pois reduz o número de cromossomos pela metade, ou seja, para n. Na meiose, parte-se em uma célula 2n (ou seja, diploide) e ao fim, tem-se como produto quatro células-filhas n (ou seja, haploide). Este processo de divisão onde se gera células haploides é o responsável pela produção das células reprodutivas (no animais as células reprodutivas são chamadas de gametas: óvulo e espermatozoide). Assim, respondendo a questão inicial, a união (fecundação) entre a célula haploide feminina: óvulo (n cromossomos), e a célula haploide masculina: espermatozoide (n cromossomo), dá origem a um filho 2n cromossomos. forma-se ADP (adenosina difosfato) e há liberação de energia para a célula. As moléculas de ATP não podem ser estocadas, ou seja, assim que são produzidas são consumidas pelas células. Desse modo as células armazenam energia através dos carboidratos e dos lipídios, principalmente. Quando uma célula precisa de energia, ela metaboliza (quebra) a molécula de glicose por meio do processo de respiração celular. Os seres autótrofos (ou seja, que produzem seu próprio alimento) produzem a sua própria glicose através do processo chamado fotossíntese, enquanto os seres heterótrofos (ou seja, que não produzem seu próprio alimento) precisam obtê-la na alimentação. a) Respiração Celular A respiração celular é um processo que acontece nas mitocôndrias. Neste processo corre a quebra da molécula de glicose (C6H12O6), na presença de gás oxigênio (O2). Como resultado tem-se a produção de gás carbônico (CO2), água (H2O) e ATP. Como a respiração celular só acontece se tiver gás oxigênio, ela é considerada um processo aeróbio. Nesta respiração aeróbia uma molécula de glicose consegue formar 38 ATP!!!! A equação abaixo representa de forma simplificada a respiração celular: C6H12O6 + O2 CO2 + H2O + ENERGIA Traduzindo: Glicose + Gás Oxigênio Gás Carbônico + Água + Energia (ATP) Resumindo: a meiose dá origem à células gaméticas (haploides). Uma célula 2n forma quatro células n. A respiração celular ocorre em três etapas: 7. PRODUÇÃO DE ENERGIA O metabolismo celular é o conjunto de reações químicas que ocorrem na célula. Algumas reações químicas liberam energia, que será utilizada pela célula para desempenhar suas atividades (transporte ativo, por exemplo). A energia é fornecida por moléculas de ATP (adenosina trifosfato). A molécula tem esse nome, pois cada ATP é formada por uma adenosina e três grupos fosfatos. Quando essa molécula é quebrada, Glicólise: que acontece forma da mitocôndria (no citosol), onde a molécula de glicose começa a ser degradada. Ciclo de Krebs: que ocorre na matriz mitocondrial, onde libera gás carbônico. Cadeia Respiratória: que acontece nas cristas mitocondriais, etapa onde forma a maior quantidade de ATP (até 34 moléculas). Reações Inversas A frase a seguir é tida como verdadeira por muitas pessoas: "As plantas fazem fotossíntese durante o dia e respiram à noite". No entanto, é uma afirmação falsa e não está impressa em nenhum livro científico. b) Fotossíntese A fotossíntese é um processo que acontece nos cloroplastos. Trata-se de um processo no qual se absorve energia luminosa à substâncias simples como água (H2O) e gás carbônico (CO2), tendo como principal produto a glicose (C6H12O6), substância altamente energética. A equação a seguir representa de forma simplificada o processo de fotossíntese: A respiração celular e a fotossíntese são reações químicas inversas, em que os reagentes de uma correspondem ao produto da outra, mas não são processos antagônicos. Essas reações ocorrem em diferentes organelas das células e na maioria das vezes em células e na maioria das vezes em células distintas. CO2 + H2O + LUZ C6H12O6 + O2 Para que a fotossíntese ocorra é necessária a presença da luz. Quando uma região do planeta é iluminada pela Traduzindo: Gás Carbônico + Água + LUZ (Energia Luminosa) Glicose + Gás Oxigênio A fotossíntese é o processo pelo qual a maioria dos seres autótrofos, como plantas e as algas, transformam energia luminosa do Sol, em energia química, que fica armazenada nas moléculas de glicose. Parte da glicose produzida na fotossíntese é utilizada pelo ser autótrofo para a obtenção de energia por meio da respiração celular e parte é armazenada. A fotossíntese pode ser dividida em duas etapas: Etapa fotoquímica: ocorre nos tilacoides do cloroplasto e depende da energia luminosa. É conhecida como fase clara. Etapa química: ocorre no estroma do cloroplasto e não necessita de luz. É conhecida como fase escura. energia radiante vinda do Sol, costuma-se dizer que é dia naquele local. Então, a fotossíntese ocorre no período diurno. A respiração celular independe da luz para ocorrer, portanto se processa nos dois períodos, noturno e diurno.