Biologia – Aula 5

Biologia – Turma 1
Professora Mariana
Projeto Aprendendo a Aprender – PET-BICE
Aula 5
Exercícios:
1) O que é carioteca? Como se chama os organismos que tem carioteca?
2) O que é ciclo celular?
3) (UNIUBE-MG) Um núcleo eucarionte diferencia-se do procarionte:
a) pelo número de cromossomos.
b) pelo número de mitocôndrias.
c) pela membrana nuclear.
d) pela membrana celular.
e) pelo número de núcleos.
4) (FCC-BA) Nas células em interfase, o material genético aparece na forma de:
a) carioteca.
b) fuso acromático.
c) nucléolo.
d) cromatina.
e) cariolinfa.
5) (PUC-RJ) Entre as estruturas intracelulares enumeradas abaixo, marque a única que não
é organela citoplasmática:
a) retículo endoplasmático.
b) aparelho de Golgi.
c) nucléolo.
d) lisossomo.
e) mitocôndria.
6) O processo de regeneração dos tecidos lesionados é feito pelo processo mitótico. Então,
podemos dividir a mitose em quatro fases:
a) Prófase, Metáfase, Anáfase e Telofáse.
b) Telófase, Prófase, Procariose e Meteorose
c) Prófase, Metáfase, Prófase II, e Metáfase II
d) Prófase, Simbiose, Metáfase e G2
Núcleo
O núcleo é a região da célula que controla o transporte de informações genéticas.
Coordena e comanda as funções celulares. No núcleo ocorre tanto a duplicação do
DNA, imprescindível para a divisão celular, como a síntese do RNA, ligada a produção
de proteínas nos ribossomos (O RNA descreve a seqüência dos aminoácidos da
proteína). O núcleo celular animal apresenta a carioteca, que contêm em seu interior os
cromossomos.
Carioteca ou envoltório nuclear: Ela permite a troca de material com o
citoplasma. É formada por duas membranas lipoprotéicas, separa o núcleo do
citoplasma, contém poros e ribossomos. Está presente em toda divisão celular, some no
início da divisão e só aparece no final do processo.
Cromatina: O material genético é formado por proteínas básicas (histonas)
associadas à molécula de DNA. O termo cromatina refere-se ao material genético
descondensado, encontrado no núcleo interfásico. Os filamentos de cromatina são os
cromonemas e apresentam regiões que, durante a interfase, podem apresentar-se
espiraladas e não-espiraladas, denominadas, respectivamente, heterocromatina e
eucromatina. Cada cromonema, durante a divisão celular, sofre condensação e se
transforma em cromossomo.
Cromossomos: Cada tipo de organismo apresenta um número cromossômico comum a
cada uma das células constituintes. Uma célula que apresenta duas séries completas de
cromossomos é chamada diplóide (2n). Espermatozóides e óvulos, que têm somente
uma série de cromossomos, são ditos haplóides (n). O número cromossômico haplóide
presente nos gametas é fundamental para o restabelecimento da diploidia que ocorre na
fecundação. Em uma célula somática, os cromossomos organizam-se aos pares, os
chamados cromossomos homólogos. Esses cromossomos apresentam correspondência
gênica, pois os genes alelos ocupam posições correspondentes. Cada posição ocupada
por um gene é denominada locus. Estrutura do cromossomo (Fig. 1).
Fig. 1: Estrutura do cromossomo
Uma das grandes questões de manutenção da vida é como as células fazem
para que suas informações não sejam perdidas, quando elas morrem? Bem, ao
longo da vida de uma célula, ela gera novas células filhas, idênticas a ela, que carregam
consigo todas as informações da célula mãe. Isso acontece através do processo de ciclo
celular, o qual envolve a duplicação do material celular e a divisão da célula. Vamos,
então, aprender sobre os mecanismos através dos quais as células podem se dividir e
compreender a importância para a sobrevivência.
Ciclo celular
A função básica do ciclo celular das células somáticas é duplicar todo o
conteúdo de DNA nos cromossomos e, com precisão, separar essas cópias dentro de
cada uma das duas células filhas idênticas. O ciclo celular é dividido em quatro fases:
G1, S, G2 e M (Fig. 2).
As três primeiras fases, consideradas em conjunto, são chamadas de interfase.
Elas são essenciais para permitir o crescimento celular, pois a interfase dura um período
grande de tempo, no qual as células crescem, duplicam a sua massa protéica e
preparam-se para a divisão. Assim, a interfase pode ocupar 23 horas das 24 horas de um
ciclo, enquanto a fase M dura uma hora restante.
Fig. 2 Ciclo celular
Interfase:
Fase G1: G1 provém do inglês gap, que significa “intervalo”, é o período de produção
de enzimas, proteínas e conseqüentemente, síntese de RNA. Nesse período a célula
aumenta de tamanho.
Fase S: A célula duplica todo o seu conteúdo celular, incluindo seu DNA.
Fase G2: também constitui uma fase de controle do ciclo celular, pois é nesta fase que a
célula verifica se a replicação do DNA ocorreu corretamente e pode interromper o ciclo
e permitir que a célula volte para a fase S.
Mitose:
Envolve uma série de eventos que dão início a divisão nuclear (mitose) e
terminam com a citocinese, um processo que implica na divisão do citoplasma,
finalizando assim a divisão das duas células filhas. A mitose é composta por cinco
etapas (Fig. 3):
Fig.3: Fases da mitose
Prófase: a cromatina condensa-se ainda mais, originando cromossomos mais
compactos, o que favorecerá a separação das cromátides irmãs;
Pró-metáfase: o envoltório nuclear (carioteca) é rompido e os cromossomos vão fixarse nos microtúbulos do fuso mitótico (uma estrutura do citoesqueleto das células
eucariotas, envolvida na mitose e na meiose). A sua função é a de separar os
cromossomos, durante a divisão celular.
Metáfase: os cromossomos são alinhados na região equatorial da célula, posicionandose para a separação;
Anáfase: ocorre a separação das cromátides irmãs e movimentação dos cromossomos
para os polos formados;
Telófase: os cromossomos sofrem uma descondensação e organizam-se em dois
núcleos intactos. Seguida da última etapa da mitose, ocorre citocinese, com a divisão da
célula em duas, completando a divisão celular.
Meiose:
Meiose é o processo pelo qual células diplóides formam células haplóides, com
recombinação gênica, o que ocorre, na maior parte das vezes, na formação de gametas,
e, em casos menos comuns, na formação de esporos, e que consiste em duas divisões
celulares sucessivas: primeiramente, uma divisão reducional, e, logo a seguir, uma
divisão comum, ou equacional.
Divisão Reducional: ocorre em células gaméticas (germinativas), produção de esporos.
A meiose mantém constante o número de cromossomos das espécies de reprodução
sexuada; ocorrem duas divisões nucleares com redução de 2n cromossomos para n
cromossomos.
Prófase I: é relativamente longa e bem mais complexa que a prófase da mitose. Ocupa
cerca de 90% do tempo global da meiose. Os cromossomos, inicialmente finos e longos,
condensam-se, tornando-se mais visíveis.
Ela compreende diversas subfases:
LEPTÓTENO - (do gr. Leptos, “finos”; tainos, “fita”): é o início do processo e,
portanto, é aqui que ocorre o aparecimento dos cromossomos, em função da
espiralização dos cromossomos (já duplicados durante a intérfase).
ZIGÓTENO - (do gr. Zigos, “par”): os cromossomos homólogos se juntam,
formando pares. Esse fenômeno é conhecido como pareamento, ou sinapse
cromossômica.
PAQUÍTENO - (do gr. Pakhis, “grosso”): cada cromossomo torna-se mais
espesso, pois as suas cromátides se dispõem paralelas, presas apenas pelo centrômero.
Os cromossomos homólogos entrelaçam as suas cromátides em pontos bem definidos,
porém totalmente aleatórios. E esse entrelaçamento, que é chamado crossingover
(sobrecruzamento), só ocorre entre uma cromátide de um cromossomo homólogo.
Nunca se faz entre as duas cromátides do mesmo cromossomo. Por isso, dizemos que o
crossingover ocorre entre cromátides homólogas, porém, não irmãs.
DIPLÓTENO - (do gr. Diplos, “duplos”): os centrômeros dos cromossomos
vão se afastando reciprocamente. E, então, os pontos de entrelaçamento das cromátides
se tornam mais visíveis. Esses pontos constituem os quiasmas. Os quiasmas vão
deslizando para as extremidades dos cromossomos à proporção que eles se afastam.
Mas a essa altura, as cromátides já trocaram segmentos com genes. Houve uma permuta
gênica entre elas.
DIACINESE - (do gr. Dia, “através de”; kinesis, “movimento”): nessa fase, os
cromossomos homólogos se separam completamente. Suas cromátides já contêm genes
permutados. A cariomembrana desaparece. O material nuclear se mistura com o
material citoplasmático e os cromossomos se dispõem desordenadamente entre as
fibrilas do fuso mitótico. Cada cromossomo é constituído por duas cromátides, embora
ainda não se distingam.
Durante os acontecimentos descritos, os nucléolos desagregam-se, e vai-se formando o
fuso acromático. No final da prófase I, o invólucro nuclear desaparece completamente.
Metáfase I: os bivalentes ligam-se aos microtúbulos do fuso acromático por zonas
específicas dos centrômeros, com os pontos de quiasma no plano equatorial e os
centrômeros dos cromossomos homólogos voltados para pólos opostos. A orientação de
cada par de homólogos, em relação aos pólos da célula, realiza-se ao acaso,
independentemente da sua origem materna ou paterna.
Anáfase I: verifica-se a segregação, ou seja, a separação dos cromossomos homólogos
de cada bivalente e a migração de cada um dos cromossomos para pólos opostos –
migração polar. Cada um desses cromossomos é constituído por duas cromátides. O
modo como se realiza a migração é puramente aleatório, podendo ocorrer vários tipos
de recombinação de cromossomos maternos e paternos.
Telófase I: Inicia-se quando os cromossomos atingem os pólos do fuso acromático.
Nesta fase, verifica-se a descondensação dos cromossomos, o aparecimento do nucléolo
e do invólucro nuclear. Os dois núcleos formados têm, cada um deles, metade do
número de cromossomos do núcleo inicial. A citocinese pode ocorrer ao longo dos dois
últimos estágios, determinando a formação de duas células haplóides.
Divisão equacional:
Metáfase II: Os cromossomos, cada um com dois cromátides, dispõem-se na zona
equatorial de cada fuso acromático, com os centrômeros nos respectivos planos
equatoriais.
Anáfase II: Os centrômeros dividem-se e cada cromossomo com uma só cromátide
migra para o pólo respectivo. Estes cromossomos podem ser geneticamente diferentes,
devido aos fenômenos de crossing-over verificados na prófase I.
Telófase II: Inicia-se quando os cromossomos atingem os pólos dos fusos acromáticos.
Ocorre então descondensação dos cromossomos, originando-se os núcleos resultantes,
com constituição dos invólucros nucleares e dos nucléolos. A citocinese determina a
formação de quatro células-filhas haplóides
Exercícios
1 (ENEM 2015) Muitos estudos de síntese e endereçamento de proteínas utilizam
aminoácidos marcados radioativamente para acompanhar as proteínas, desde fases
iniciais de sua produção até seu destino final. Esses ensaios foram muito
empregados
para
estudo
e
caracterização
de
células
secretoras.
Após esses ensaios de radioatividade, qual gráfico representa a evolução temporal da
produção de proteínas e sua localização em uma célula secretora?
a)
b)
c)
d)
e)
2) (ENEM 2015) Um importante princípio da biologia, relacionado à transmissão
de caracteres e à embriogênese humana, foi quebrado com a descoberta do
microquimerismo fetal. Microquimerismo é o nome dado ao fenômeno biológico
referente a uma pequena população de células ou DNA presente em um indivíduo,
mas derivada de um organismo geneticamente distinto. Investigando-se a presença
do cromossomo Y, foi revelado que diversos tecidos de mulheres continham células
masculinas. A análise do histórico médico revelou uma correlação extremamente
curiosa: apenas as mulheres que antes tiveram filhos homens apresentaram
microquimerismo masculino. Essa correlação levou à interpretação de que existe
uma troca natural entre células do feto e maternas durante a gravidez.
MUOTRI, A. Você não é só você: carregamos células maternas na maioria de
nossos órgãos. Disponível em: http://g1.globo.com. Acesso em: 4 dez. 2012
(adaptado).
O princípio contestado com essa descoberta, relacionado ao desenvolvimento do
corpo humano, é o de que
a) o fenótipo das nossas células pode mudar por influência do meio ambiente.
b) a dominância genética determina a expressão de alguns genes.
c) as mutações genéticas introduzem variabilidade no genoma.
d) as mitocôndrias e o seu DNA provêm do gameta materno.
e) as nossas células corporais provêm de um único zigoto.
3) (ENEM 2015) O formato das células de organismos pluricelulares é extremamente
variado. Existem células discoides, como é o caso das hemácias, as que lembram uma
estrela, como os neurônios, e ainda algumas alongadas, como as musculares.
Em um mesmo organismo, a diferenciação dessas células ocorre por
a) produzirem mutações específicas.
b) possuírem DNA mitocondrial diferentes.
c) apresentarem conjunto de genes distintos.
d) expressarem porções distintas do genoma.
e) terem um número distinto de cromossomos.
4) (UFla/ PAS-2001) Nos seres multicelulares, a mitose é um processo que tem como
principal função
a) o movimento celular.
b) a produção de gametas.
c) a produção de energia.
d) a expressão gênica.
e) o crescimento.
5) (Unicamp-2005) 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.
b) Qual é a função da estrutura cromossômica indicada pela seta na figura D?
6) (VUNESP-2007) O esquema representa a espermatogênese humana, processo no
qual, a partir de divisões e diferenciações celulares, serão produzidos os
espermatozóides que darão origem aos indivíduos da geração seguinte.
Pode-se dizer que:
a) a seta de número 1 indica mitose.
b) a célula A é chamada de espermátide.
c) nas células B, cada cromossomo tem duas cromátides.
d) a partir da puberdade, ocorrem apenas os eventos representados pelas setas de
números 2 e 3.
e) as células A, B e C são haplóides.
7) (UNICAMP-2009) A figura abaixo mostra um corte histológico de um tecido vegetal
em que estão assinaladas células em diferentes momentos do ciclo celular.
a) Em algumas das células mostradas na figura é esperado encontrar atividades de
síntese de RNA mensageiro. Em qual das células, numeradas de 1 a 3, deve ocorrer
maior atividade de síntese desse ácido nucléico? Justifique indicando a característica da
célula que permitiu a identificação.
b) O que faz com que, em mitose, ocorra a separação das cromátides-irmãs de forma
equitativa para os pólos das células? Indique em qual das células numeradas na figura
está ocorrendo essa separação.