UNI Biologia_ II 1 Olá Aluno, Para que você possa organizar seu estudo, é importante que saiba que esta disciplina, Biologia II, está dividida da seguinte forma: UNIDADE I. CARACTERÍSTICAS DA GENÉTICA __________________________________ 3 SEÇÃO I.1. GENES E CROMOSSOMOS:_______________________________________________ 3 SEÇÃO I.2. O MÉTODO EXPERIMENTAL DE MENDEL: _______________________________ 3 SEÇÃO I.3. REPRODUÇÃO DE UMA EXPERIÊNCIA DE MENDEL: ______________________ 3 SEÇÃO I.4. TERMOS IMPORTANTES EM GENÉTICA: _________________________________ 3 EXERCÍCIOS ______________________________________________________________________ 3 GABARITOS _______________________________________________________________________ 3 UNIDADE II. PROBABILIDADE EM GENÉTICA ___________________________________ 3 SEÇÃO II.1. EVENTOS ALTERNATIVOS OU MUTUAMENTE EXCLUSIVOS (OU): ________ 4 SEÇÃO II.2. EVENTOS SIMULTÂNEOS OU SUCESSIVOS (E): ___________________________ 4 EXERCÍCIOS ______________________________________________________________________ 4 UNIDADE III. PRIMEIRA LEI DE MENDEL _______________________________________ 4 EXERCÍCIOS ______________________________________________________________________ 4 GABARITOS _______________________________________________________________________ 5 UNIDADE IV. CODOMINÂNCIA E LETALIDADE __________________________________ 5 EXERCÍCIOS ______________________________________________________________________ 5 GABARITOS _______________________________________________________________________ 5 UNIDADE V. SEGUNDA LEI DE MENDEL ________________________________________ 5 SEÇÃO V.1. APLICAÇÕES DO MENDELISMO: ________________________________________ 5 EXERCÍCIOS ______________________________________________________________________ 5 Genótipos __________________________________________________________________________ 6 GABARITOS _______________________________________________________________________ 6 UNIDADE VI. SISTEMA ABO E FATOR RH________________________________________ 6 SEÇÃO VI.1. ANTÍGENO A E B NO SANGUE: __________________________________________ 6 Fator Rh ___________________________________________________________________________ 6 SEÇÃO VI.2. ERITROBLASTOSE FETAL OU DOENÇA HEMOLÍTICA DO RECÉMNASCIDO (DHRN):__________________________________________________________________ 6 EXERCÍCIOS ______________________________________________________________________ 7 GABARITOS _______________________________________________________________________ 7 UNIDADE VII. INTERAÇÃO GÊNICA E PLEIOTROPIA _____________________________ 7 SEÇÃO VII.1. EPISTASIA: ___________________________________________________________ 7 SEÇÃO VII.2. HERANÇA QUANTITATIVA OU POLIGÊNICA: __________________________ 7 SEÇÃO VII.3. PLEIOTROPIA ________________________________________________________ 7 Taguatinga-DF– C 12, Lotes 5/7, Bloco A, Sobreloja, Centro – Fone/Fax: (61)351-6554/352-3448–www.unidf.com.br 2 Biologia II UNI _ EXERCÍCIOS ______________________________________________________________________ 8 GABARITOS _______________________________________________________________________ 8 UNIDADE VIII. HERANÇA SEXUAL ______________________________________________ 8 SEÇÃO VIII.1. CROMOSSOMOS SEXUAIS FEMININOS E MASCULINOS: ________________ 8 SEÇÃO VIII.2. HERANÇA LIGADA AO SEXO: _________________________________________ 8 SEÇÃO VIII.3. O DALTONISMO: _____________________________________________________ 8 SEÇÃO VIII.4. A HEMOFILIA: _______________________________________________________ 8 SEÇÃO VIII.5. HERANÇA RESTRITA AO SEXO: _______________________________________ 9 SEÇÃO VIII.6. HERANÇA INFLUENCIADA PELO SEXO: _______________________________ 9 SEÇÃO VIII.7. CROMATINA SEXUAL: _______________________________________________ 9 EXERCÍCIOS ______________________________________________________________________ 9 GABARITOS _______________________________________________________________________ 9 UNIDADE IX. APARELHO REPRODUTOR MASCULINO ____________________________ 9 EXERCÍCIOS _____________________________________________________________________ 10 GABARITOS ______________________________________________________________________ 11 UNIDADE X. APARELHO REPRODUTOR FEMIMININO ___________________________ 11 EXERCÍCIOS _____________________________________________________________________ 11 GABARITOS ______________________________________________________________________ 12 UNIDADE XI. FISIOLOGIA VEGETAL ___________________________________________ 12 SEÇÃO XII.1 MODOS DE PENETRAÇÃO: ____________________________________________ 12 UNIDADE XII. HORMÔNIOS VEGETAIS _________________________________________ 12 EXERCÍCIOS _____________________________________________________________________ 13 GABARITOS ______________________________________________________________________ 13 UNIDADE XIII. HISTOLOGIA VEGETAL _________________________________________ 13 EXERCÍCIOS _____________________________________________________________________ 13 GABARITOS ______________________________________________________________________ 14 UNIDADE XIV. EMBRIOLOGIA GERAL _________________________________________ 14 SEÇÃO XIV.1. TIPOS DE ÓVULOS: __________________________________________________ 14 SEÇÃO XIV.2. SEGMENTAÇÃO OU CLIVAGEM: _____________________________________ 14 SEÇÃO XIV.3. FASES DO DESENVOLVIMENTO EMBRIONÁRIO:______________________ 14 EXERCÍCIOS _____________________________________________________________________ 15 GABARITOS ______________________________________________________________________ 15 Taguatinga-DF– C 12, Lotes 5/7, Bloco A, Sobreloja, Centro – Fone/Fax: (61)351-6554/352-3448–www.unidf.com.br UNI 3 Biologia_ II Olá! Eu sou o professor UNI e vou ajudar você a entender toda a matéria! Vamos começar? Bem, você está começando a estudar a disciplina de Biologia II! Trataremos os seguintes assuntos: Unidade I: Genética. Em seguida você fará exercícios para que verifique a sua aprendizagem, relendo os conteúdos quando necessário, e verificando suas respostas no gabarito. UNIDADE I. CARACTERÍSTICAS DA GENÉTICA SEÇÃO I.1. GENES E CROMOSSOMOS: As características hereditárias são determinadas pelos genes, cujo principal constituinte é o DNA. Os genes se localizam nos cromossomos, filamentos encontrados no interior do núcleo das células e que se tornam visíveis apenas durante a divisão celular. Os cromossomos são constituídos por DNA, RNA proteínas (histonas). Na maioria das espécies, os cromossomos se distribuem aos pares. Cada par possui dois cromossomos do mesmo tipo, idênticos na forma. A cada par de cromossomos correspondentes dá-se o nome de cromossomos homólogos. SEÇÃO I.2. O MÉTODO EXPERIMENTAL DE MENDEL: Com 21 anos de idade, Mendel decidiu pesquisar sobre a hibridação (cruzamento entre duas variedades puras) dos vegetais. Em seus experimentos, Mendel selecionava variedades puras para um determinado caráter, denominando-as de geração parental (símbolo = P). Em seguida, para efetuar o cruzamento entre duas variedades parentais diferentes, retirava as anteras (produtoras de pólen) das flores de algumas plantas, para evitar a autofecundação. Essas plantas, portanto, na fecundação cruzada, atuavam como “fêmeas”. Posteriormente, retirava pólen de outras plantas, que funcionavam como “machos”, e promovia a polinização, com a conseqüente fecundação das plantas “fêmeas”. SEÇÃO I.3. REPRODUÇÃO DE UMA EXPERIÊNCIA DE MENDEL: Cruzando plantas com sementes lisas (puras), com plantas sementes rugosas (puras), o cientista observou que a primeira geração (símbolo = F1) produzia somente descendentes com sementes lisas. Permitindo que as plantas da primeira geração (F1) se autofecundassem, Mendel observou que a Segunda geração (símbolo = F2) produzia plantas com sementes lisas e rugosas. Observe que o caráter sementes rugosas, que havia desaparecido em F1, ressurge em F2. Porém, de 1064 indivíduos obtidos, 787 eram plantas com sementes lisas e 277 plantas com sementes rugosas. Isso significa uma, proporção aproximada de 3 plantas com sementes lisas para 1 planta com sementes rugosas. Ou melhor: 1/4 ou 75% de sementes lisas para 1/4 ou 25% de sementes rugosas. SEÇÃO I.4. TERMOS IMPORTANTES EM GENÉTICA: Genótipo: É o termo convencionado para designar a constituição genética de um indivíduo. Fenótipo: Entende-se por fenótipo as características que se manifestam em um indivíduo, sejam elas de ordem morfológica ou fisiológica. Os fenótipos podem ser morfológicos (exemplo: tipo de cabelo, superfície da semente, etc) ou fisiológicos (exemplos: tipo sangüíneo, hemofilia, etc). Genótipo, fenótipo e meio ambiente: O fenótipo é a manifestação do genótipo do indivíduo. Entretanto, pode-se considerar que o fenótipo resulta da interação entre o genótipo e o meio ambiente. Convenções da genética: Convencionou-se que os genes são designados por letras, da seguinte maneira: O gene responsável pelo aspecto dominante é representado por letra maiúscula; O gene que condiciona o aspecto recessivo é representado por letra minúscula. Homozigotos ou puros, os indivíduos que apresentam um par de genes alelos iguais para um determinado caráter ( AA ou aa ); Heterozigotos ou híbridos, os indivíduos cujos genes alelos são diferentes (Aa). EXERCÍCIOS 1. A cor dos pêlos em coelhos é definida geneticamente. Coelhos da variedade Himalaia podem ter a cor dos seus pêlos alterada em função da temperatura. Isso indica que o ambiente influencia: a) b) c) d) e) o o o o o fenótipo apenas na idade adulta. genótipo da população. genótipo e o fenótipo genótipo apenas para a cor dos pêlos. fenótipo dos indivíduos. GABARITOS 1. E. Bem, agora que você já sabe como surgiu a primeira definição da genética, continuaremos o estudo falando sobre as probabilidades. Em seguida você fará exercícios para que verifique a sua aprendizagem, relendo os conteúdos quando necessário, e verificando suas respostas no gabarito. UNIDADE II. PROBABILIDADE EM GENÉTICA É possível determinar a probabilidade de uma característica se manifestar ou de um gene ser transmitido segundo a fórmula: P(A) = X/N Em que: P = probabilidade; A = evento qualquer; X = número de casos favoráveis ao Taguatinga-DF– C 12, Lotes 5/7, Bloco A, Sobreloja, Centro – Fone/Fax: (61)351-6554/352-3448–www.unidf.com.br 4 Biologia II UNI _ evento esperado e N = número de eventos possíveis. A ocorrência de eventos pode-se dar de uma forma alternativa, simultânea ou sucessiva; a formação de um tipo qualquer de gameta é evento alternativo (um gameta ou outro) e o encontro de gametas num cruzamento, evento simultâneo ( um gameta e outro ). SEÇÃO II.1. EVENTOS ALTERNATIVOS OU MUTUAMENTE EXCLUSIVOS (OU): A probabilidade de um evento ou outro ocorrer alternativamente corresponde à soma das probabilidades de cada evento isolado. P(A ou B) = P(A) + P(B) SEÇÃO II.2. EVENTOS SIMULTÂNEOS OU SUCESSIVOS (E): A probabilidade de eventos ocorrerem simultânea ou sucessivamente é igual ao produto das probabilidades de cada um deles. P(A e B) = P(A) X P(B) EXERCÍCIOS 1. Se a família Silva tiver 5 filhos e a família Oliveira tiver 4, qual a probabilidade de que todos os filhos dos Silva sejam meninas e todos os dos Oliveira sejam meninos? a) 1/325 b) 1/512 c) 1/682 d) 1/921 e) 1/1754 2. A capacidade de sentir o gosto de uma substância amarga chamada feniltiocarbamida (PTC) deve-se a um gene dominante. A probabilidade de um casal (sensível a essa substância e heterozigótico) ter um filho do sexo feminino e sensível ao PTC é: a) 1/4 b) 1/8 c) 3/4 d) 3/8 e) 1/5 Quando dois indivíduos que manifestam um caráter dominante têm um primeiro filho que manifesta o caráter recessivo, a probabilidade de um segundo filho ser igual ao primeiro é: a) 3/4 b) 1/2 c) 1/4 d) 1/8 e) 1/16 GABARITOS 1. B / 2. D / 3. C / 4. D. Releia os conteúdos quando necessário, verifique suas respostas no gabarito. UNIDADE III. PRIMEIRA LEI DE MENDEL Os fatores que condicionam uma característica segregam-se (separam-se) na formação dos gametas; estes, portanto, são puros com relação a cada fator. A primeira lei de Mendel também é conhecida como lei da dominância completa ou Lei da Segregação dos Fatores. Nesta lei Mendel enunciou que cada característica é determinada por um para de genes. O gene dominante (representado por uma letra maiúscula) é aquele que necessita apenas de um gene apenas para expressar a característica, enquanto o gene recessivo (representado por uma letra minúscula) só se expressa em homozigoze. Cruzamento-teste ou teste-cross: O cruzamentoteste é uma técnica que consiste em cruzar um indivíduo portador de caráter dominante cujo genótipo se deseja determinar, com um indivíduo de caráter recessivo. Retrocruzamento ou back-cross: Quando o “indivíduo-teste”, cujo genótipo se deseja determinar, é cruzado com progenitor recessivo, o cruzamento-teste é denominado retrocruzamento ou back-cross. EXERCÍCIOS 1. Sabendo-se que o albinismo é causado por um gene recessivo a, analise a seguinte situação: Um homem normal, filho de pai normal e mãe albina, casou-se com mulher albina. A probabilidade de nascerem filhos albinos é de: a) 75%. b) 25%. c) 50%. d) 100%. e) 0%. 2. 3. Perceba que as probabilidades não são difíceis. Precisa entender apenas quando utilizá-las. Agora iremos aprender algumas informações importantes na Unidade III conhecendo a primeira Lei de Mendel. Em seguida faça os exercícios para verificar sua aprendizagem! e a) b) c) d) e) 3. a) b) c) d) Na espécie humana, a polidactilia é determinada pela ação de um gene autossômico dominante. Joana, cuja mãe é normal, apresenta esse caráter. Ela casa com Alberto, que também é normal. Qual a probabilidade de esse casal ter um descendente com polidactilia? 100% 75% 50% 80% 60% A doença fenilcetonúria ocorre quando nossas células produzem uma enzima defeituosa. As crianças afetadas são normais ao nascer e, se ingerem o aminoácido fenilalanina em sua alimentação, desenvolvem retardo mental. O gene para fenilcetonúria é recessivo em relação ao alelo normal. Se um casal de heterozigóticos para essa doença perguntasse ao geneticista o risco de ter um filho afetado, a resposta seria: 1/2. 1/16. 1/4. 1/32. Taguatinga-DF– C 12, Lotes 5/7, Bloco A, Sobreloja, Centro – Fone/Fax: (61)351-6554/352-3448–www.unidf.com.br UNI GABARITOS 1. C / 2. C / 3. C. UNIDADE IV. CODOMINÂNCIA E LETALIDADE Co-dominância: Existem casos na genética em que um gene interage com seu alelo, de maneira que o híbrido ou heterozigoto apresenta um fenótipo diferente e intermediário em relação aos pais homozigotos. Fala-se, então, em ausência de dominância, codominância gênica, semidominância ou, ainda, herança intermediária. Genes letais: A manifestação fenotípica de alguns genes é a morte do indivíduo que os possui, daí serem denominados genes letais. Os genes letais podem ser dominantes e recessivos. Fala-se em gene letal dominante quando este provoca a morte, quer se apresente em homozigose, quer em heterozigose. Um gene letal recessivo é aquele que só provoca a morte quando em homozigose. EXERCÍCIOS 1. a) b) c) d) e) 2. a) b) c) d) e) 5 Biologia_ II Em aves, existe uma anomalia que se caracteriza pelo encurtamento das asas. Quando aves anômalas heterozigóticas são cruzadas, originam uma descendência com indivíduos anômalos e normais numa proporção de 2 : 1, respectivamente. A partir desses dados, é possível deduzir que o alelo que condiciona a anomalia é: letal em homozigose. letal recessivo. pleiotrópico. hipostático. epistático. Na figura seguinte mostra-se o cruzamento entre plantas de flores vermelhas e plantas de flores brancas de maravilha (Mirabilis sp). Analise o resultado obtido nas gerações F1 e F2 e assinale a alternativa correta quanto ao tipo de herança envolvido neste caso. Dominância completa. Herança ligada ao sexo. Herança parcialmente ligada ao sexo. Sem dominância. Herança holândrica. GABARITOS 1. A / 2. D. UNIDADE V. SEGUNDA LEI DE MENDEL Mendel analisou também a transmissão simultânea de duas características e observou que a distribuição dos descendentes em F2 obedecia sempre às mesmas proporções, ou seja, 9:3:3:1. Observando que os fatores para as diferentes características apresentavam um comportamento independente, e que estes se recombinavam ao acaso, Mendel propôs a segunda lei: “Cada par de fatores tem distribuição independente, recombinando-se ao acaso nas gerações sucessivas”. Genótipos Fenótipos 1 VVRR; 2 VVRr; 2 9 ervilhas amarelas lisas VvRR e 4 VvRr 1 VVrr e 2 Vvrr 3 ervilhas amarelas rugosas 1 vvRR e 2 vvRr 3 ervilhas verdes lisas 1 vvrr 1 ervilha verde rugosa A freqüência fenotípica característica da 2a Lei de Mendel é 9:3:3:1 SEÇÃO V.1. APLICAÇÕES DO MENDELISMO: Herança dos Organismos em Geral: Os princípios anunciados nas duas leis aplicam-se a todos os organismos de reprodução sexuada. Exemplos: Cobaias pretas homozigotas cruzada com cobaias brancas homozigotas originarão descendentes pretos heterozigotos que, cruzados entre si, originarão cobaias pretas e branca na proporção 3:1, respectivamente. Cobaias pretas de pêlo curto, homozigotas, cruzadas com cobaias marrons de pêlo longo, homozigotas, produzirão descendentes pretos de pêlo curto que, cruzados entre si, originarão cobaias pretas de pêlo curto, cobaias pretas de pêlo longo, cobaias marrons de pêlo curto e cobaias marrons de pêlo longo, na proporção 9:3:3:1, respectivamente. Cruzamentos-teste: São realizados entre um indivíduo de genótipo desconhecido e indivíduo homozigoto recessivo. Exemplo: Cobaia fêmea preta (dominante) de genótipo desconhecido cruzada com macho branco (recessivo). Se a descendência for toda branca, é porque, provavelmente esta fêmea é homozigota. Se apresentar uma descendência de: 50% pretos e 50% brancos é porque ela é heterozigota. EXERCÍCIOS 1. a) b) c) d) e) De acordo com as leis de Mendel, indivíduos com genótipo: AaBb produzem gametas A, B, a e b. AaBB produzem gametas AB e aB. Aa produzem gametas AA, Aa e aa. AA produzem gametas AA. AABB produzem dois tipos de gametas. 2. Na Drosophila melanogaster, a cor do corpo ébano é produzida por um gene recessivo (e) e o corpo de cor cinza, pelo seu alelo (E). A asa vestigial é produzida por um gene recessivo (v) e o tamanho normal da asa é determinado pelo seu alelo (V). Se moscas diíbridas são cruzadas entre si e produzem 256 indivíduos, quantas moscas desta progênie apresentarão o mesmo genótipo dos pais? a) 144 b) 128 c) 64 d) 8 e) 16 Taguatinga-DF– C 12, Lotes 5/7, Bloco A, Sobreloja, Centro – Fone/Fax: (61)351-6554/352-3448–www.unidf.com.br 6 UNI Biologia II _ 3. A proporção fenotípica encontrada na descendência do cruzamento entre indivíduos heterozigotos para dois caracteres com dominância completa é: a) 3:1 b) 1:2:1 c) 9:4:3 d) 9:7 e) 9:3:3:1 GABARITOS 1. B / 2. C / 3. E. UNIDADE VI. SISTEMA ABO E FATOR RH Toda substância estranha injetada no nosso organismo denomina-se antígeno. Recebendo um antígeno, o organismo defende-se produzindo uma proteína, chamada anticorpo, que reage com o antígeno. Um dos tipos de reação entre antígenos e anticorpo é a aglutinação, ou seja, a formação de aglomerados ou grumos. Quando ocorre esse tipo de reação, o antígeno é também chamado aglutinogênio, e o anticorpo, aglutinina. SEÇÃO VI.1. ANTÍGENO A E B NO SANGUE: O sangue é formado por plasma, glóbulos vermelhos (hemácias), glóbulos brancos e plaquetas. É nas hemácias que se localizam duas substâncias protéicas determinadas geneticamente e que são denominadas antígeno ou aglutinogênio A e B, respectivamente. É com base na presença desses antígenos nas hemácias que se classificam os grupos sangüíneos do sistema ABO: - Grupo A: possui somente o antígeno A Grupo B: possui somente o antígeno B Grupo AB: possui os antígenos A e B Grupo O: não possui nenhum dos dois antígenos Já no plasma localizam-se as duas outras substâncias protéicas denominadas aglutininas ou anticorpos Anti-A e Anti-B, que combatem esses antígenos. Os grupos sangüíneos no homem podem ser classificados de acordo com três temas: Sistema ABO, o sistema Rh e o sistema MN. Esses três sistemas transmitem-se independente, pois os pares de genes para cada um deles localizam-se em cromossomos não-homólogos. O estudo da herança desses três sistemas é, portanto, um caso particular triibridismo. Além disso, reúne os principais mecanismos de herança que você já aprendeu até agora: o sistema ABO é um caso de polialelia ou alelos múltiplos; o sistema Rh é um caso de dominância completa entre dois alelos; o sistema MN é um caso de ausência de dominância entre dois alelos. Fator Rh Genótipos RR ou Rr Rr Fenótipos Rh+ Rh– Caso um indivíduo Rh– receba uma transfusão errada de um indivíduo Rh+ ele produzirá um Genótipos IAIA ou IAi IBIB ou IBi IAIB ii Fenótipos Aglutinogênio Aglutinina A B AB O A B AeB - Anti-B Anti-A Anti-A e Anti-B anticorpo, o anti-Rh, que combaterá a proteína Rh, de forma semelhante ao que ocorre com a reação antígeno anticorpo que ocorre no sistema ABO. Numa transfusão de sangue, é importante que o antígeno do doador seja compatível com o anticorpo do receptor. O indivíduo do grupo O+ é doador universal: pode doar para todos os grupos, pois seu sangue não possui nenhum dos dois antígenos (A e B). Os indivíduos do grupo AB– são receptores universais: podem receber de todos os grupos, pois não possui nenhum dos dois anticorpos no plasma. Grupos sangüíneos MN – Ss: Em Antropologia e Medicina Legal são muito usados os conhecimentos de dois outros grupos sangüíneos – o MN e o Ss. Mas a produção de aglutininas nesses grupos não chega a criar problemas relativos a transfusões sangüíneas. No sistema MN, distinguem-se 2 genes, LM e N L , alelos entre si, ocupando o mesmo locus em cromossomos homólogos e revelando co-dominância entre si. A letra L usada na identificação desses genes é uma homenagem a Landsteiner, que descobriu a maioria dos grupos sangüíneos humanos. Assim distinguem-se 3 genótipos e 3 fenótipos diferentes: Genótipos Fenótipos LM L M Grupo M LN L N Grupo N LM L N Grupo MN No sistema Ss, os genes S e s são alelos, mas há dominância de S sobre s. Logo, há 3 genótipos e apenas 2 fenótipos. É possível que os genes M e N, bem como os S e s ocupem loci bem próximos num mesmo par de cromossomos homólogos, evidenciando um caso típico de linkage ou ligação fatorial. SEÇÃO VI.2. ERITROBLASTOSE FETAL OU DOENÇA HEMOLÍTICA DO RECÉM-NASCIDO (DHRN): A condição para que o feto manifeste a DHRN é que ele seja Rh+ e a mãe Rh–. Evidentemente, para que essa situação ocorra, o pai deverá ser Rh+. A manifestação da doença na doença é caracterizada por: - Anemia profunda – baixo teor de hemácias; - Icterícia – pele amarelada devido ao depósito de bilirrubina, substância resultante de destruição das hemácias; - Aumento do volume do fígado e do baço; - Possíveis perturbações mentais – decorrentes de lesões em centros nervosos. Muitas vezes ocorrem abortos ou a criança afetada nasce morta. Outro detalhe: se uma mãe Rh- recebeu, antes da primeira gestação, uma transfusão de sangue Rh+, mesmo o primeiro filho pode apresentar a DHRN. Taguatinga-DF– C 12, Lotes 5/7, Bloco A, Sobreloja, Centro – Fone/Fax: (61)351-6554/352-3448–www.unidf.com.br UNI 7 Biologia_ II A DHRN pode ser evitada aplicando-se na mãe Rh– uma dose do soro contendo aglutinina antiRh até o terceiro dia após o parto, quando a criança é Rh+. A aglutinina anti-Rh promoverá a destruição das hemácias Rh+ de fetos que tiveram acesso ao sangue materno. Após certo tempo, essas aglutininas serão metabolizadas pelo organismo materno; e, com as hemácias fetais Rh+ destruídas, a mãe não será induzida a produzir mais aglutininas anti-Rh, afastando o perigo do surgimento da DHRN numa próxima gestação. A aplicação do soro deve ser repetida sempre que houver partos com filhos Rh+. EXERCÍCIOS 1. O avô paterno de uma mulher pertence ao grupo sangüíneo AB e todos os outros avós são do grupo O. Qual é a probabilidade de esta mulher ser do grupo AB? a) nula b) 25% c) 50% d) 75% e) 100% 2. Os grupos sangüíneos ABO representam um exemplo de: a) herança poligênica b) polimeria c) pseudo-alelismo d) interação gênica e) alelos múltiplos 3. Para que ocorra a possibilidade da eritroblastose fetal (doença hemolítica do recém-nascido) é preciso que o pai, a mãe e o filho tenham respectivamente, os tipos sangüíneos: a) Rh+, Rh-, Rh+ b) Rh+, Rh-, Rhc) Rh+, Rh+, Rh+ d) Rh+, Rh+, Rhe) Rh-, Rh+, Rh+ GABARITOS 1. A / 2. E / 3. A / 4. A. Agora sabemos muitos conceitos da genética e suas principais leis, em seguida estudaremos interação gênica e Pleiotropia. Logo após você fará exercícios para que verifique a sua aprendizagem, relendo os conteúdos quando necessário, e verificando suas respostas no gabarito. UNIDADE VII. INTERAÇÃO GÊNICA E PLEIOTROPIA Nesta aula você vai estudar o fenômeno denominado interação gênica, que consiste no processo pelo quais dois ou mais pares de genes, com distribuição independente, condicionam conjuntamente um único caráter. SEÇÃO VII.1. EPISTASIA: Muitos fenótipos são determinados pela ação conjunta de dois ou mais pares de genes, com segregação independente; devido à interação gênica, a distribuição fenotípica em F2 pode ser alterada para outras proporções. Na herança da forma da crista de galinhas um gene dominante determina crista rosa (R) e outro, crista ervilha (E); a crista noz resulta da interação entre os genes dominantes (R e E) e a crista simples dos genes recessivos ( r e e ). Cruzando-se aves homozigotas de crista rosa e de crista ervilha, em F1, todas as aves apresentam crista noz e, em F2, aves com crista noz, crista rosa, crista ervilha e crista simples, na proporção de 9:3:3:1. Como exemplo de epistasia, vamos a forma das cristas em galinhas, que pode manifestar-se com quatro fenótipos diferentes: ervilha, rosa, noz e simples. Os diferentes tipos de cristas em galinhas foram pesquisados pioneiramente pelos cientistas Punnet e Bateson, que estudaram o mecanismo interativo. Vários cruzamentos entre essas aves permitiram concluir que o caráter em questão depende da interação entre dois pares de alelos: R e E. Cada um desses pares apresenta um gene que atua como dominante ( R ou E ) em relação ao seu alelo recessivo ( r ou e ). Os experimentos demonstraram o seguinte tipo de interação: crista ervilha - manifesta-se na presença do gene E, desde que não ocorra o gene R; crista rosa - manifesta-se na presença do gene R, desde que não ocorra o gene E; crista noz - manifesta-se quando ocorrem os genes R e E; crista simples - manifesta-se na ausência dos genes R e E. Assim, podemos considerar os seguintes genótipos para os quatro fenótipos existentes: Fenótipos Crista ervilha Crista rosa Crista noz Crista simples Genótipos Eerr ou Eerr EeRR ou eeRr EERR, EERr, EeRR ou EeRr Eerr SEÇÃO VII.2. HERANÇA QUANTITATIVA OU POLIGÊNICA: Quando a expressão de um caráter depender de dois ou mais genes, que atuam de forma cumulativa, somando seus efeitos, trata-se de Herança Quantitativa ou Poligênica. Nº de Classes Fenotípicas = 2n +1, onde n = nº de pares de alelos Contribuição de cada gene = (Valor máximo - Valor mínimo): nº de alelos aditivos. SEÇÃO VII.3. PLEIOTROPIA Quando um par de genes é responsável por uma série de características. Ex: Fibrose cística em humanos. Fibrose Cística: Alteração na Proteína reguladora da condutância transmembranar (afeta o transporte ativo de íons através da membrana plasmática) Causado pelo gene na posição 7q31 1/2.500 nascimentos Taguatinga-DF– C 12, Lotes 5/7, Bloco A, Sobreloja, Centro – Fone/Fax: (61)351-6554/352-3448–www.unidf.com.br 8 Biologia II UNI _ Afeta a produção de enzimas digestivas do pâncreas, problemas intestinais, dérmicos, esterilidade nos homens; obstrução dos pulmões por um muco espesso. Sobrevida média de 29 anos EXERCÍCIOS 1. a) b) c) d) e) 2. a) b) c) d) e) Em coelhos, conhecem-se alelos para a cor de pêlo: C (selvagem), cch (chinchila), ch (himalaia) e ca (albino). A ordem de dominância de um gene sobre outro ou outros é a mesma em que foram citados. Cruzando-se dois coelhos várias vezes, foram obtidas várias ninhadas. Ao final de alguns anos, a soma dos descendentes deu 78 coelhos himalaias e 82 coelhos albinos. Quais os genótipos dos coelhos cruzantes? Cch x cch ca CC x ca ca cch ca x ca ca ch ca x ca ca cch ch x ca ca Um determinado caráter A é condicionado por uma série de três alelos múltiplos; um caráter B, por uma série de quatro alelos. Analisadas conjuntamente, quantos são os genótipos possíveis? 6 genótipos. 7 genótipos. 10 genótipos. 16 genótipos. 60 genótipos. GABARITOS 1. D / 2. E Continuemos nosso estudo sobre a Genética, continuaremos na Unidade VIII, tratando sobre a Herança Sexual. Em seguida faça os exercícios para que verifique a sua aprendizagem, relendo os conteúdos quando necessário, e verificando suas respostas no gabarito. UNIDADE VIII. HERANÇA SEXUAL Na espécie humana, as células somáticas abrigam 46 cromossomos ou 23 pares de homólogos. Destes, 23 são de origem paterna e 23, de origem materna. No entanto, a determinação do sexo do indivíduo resulta da interação de determinados genes situados num único par de homólogos. Esse par é formado pelos chamados cromossomos sexuais, conhecidos também como heterossomos ou alossomos. Os demais cromossomos constituem os autossomos, que não têm implicação com o sexo. SEÇÃO VIII.1. CROMOSSOMOS SEXUAIS FEMININOS E MASCULINOS: Os dois cromossomos sexuais existentes nas mulheres exibem mesma forma e são denominados cromossomos X. Nos homens, porém, existe apenas um cromossomo X; o outro, de forma recurvada, denominado cromossomo Y. Assim, temos: a) Sexo feminino: homogamético Pelo que sabemos sobre a distribuição cromossômica, durante o processo de formação dos gametas uma mulher produz apenas um tipo de gameta: daí o sexo feminino ser homogamético: b) Sexo masculino: heterogamético Um homem, por sua vez, produz dois tipos básicos de gametas, sendo, por isso, considerado heterogamético. SEÇÃO VIII.2. HERANÇA LIGADA AO SEXO: A herança é considerada ligada ao sexo quando os genes envolvidos situam-se no cromossomo X, em sua porção não-homóloga, isto é, sem correspondência no cromossomo Y. Um homem não transmite para seus filhos (homens) genes ligados ao sexo. De fato, um menino herda de seu pai o cromossomo sexual Y e os genes ligados ao sexo estão no cromossomo X, que ele recebe da mãe. O fato de a mulher apresentar dois cromossomos X permite concluir que ela é dotada, sempre, de genes ligados ao sexo em dose dupla, formando pares de alelos. Já o homem, por apresentar apenas um cromossomo X, tem esses genes sempre em doses simples. No que se refere a esses caracteres ligados ao sexo, costuma-se dizer que a mulher pode ser homozigota ou heterozigota, enquanto o homem sempre homozigoto. Se compararmos os cariótipos do homem com os da mulher, constata-se que o 23o par de cromossomos permite distinguir o sexo masculino do feminino. Mas, o que vem a ser cariótipo? Referese ao estudo dos cromossomos quanto ao número, forma, tamanho, etc. SEÇÃO VIII.3. O DALTONISMO: O daltonismo consiste na impossibilidade de se distinguir nitidamente as cores verde e vermelha. O daltonismo é determinado por um gene recessivo ligado ao sexo, simbolizado por Xd, enquanto seu alelo dominante, que condiciona visão normal, é simbolizado por XD. Assim, podemos considerar a seguinte relação de genótipos e fenótipos para o daltonismo: Sexo Genótipo Fenótipo Masculino XD Y normal Masculino Xd Y daltônico Feminino XD XD normal Feminino XD Xd normal Feminino Xd Xd daltônico Na espécie humana, a freqüência do daltonismo é de aproximadamente 5% nos homens, enquanto atinge apenas 0,25% das mulheres. Isso porque, no homem a presença no gene Xd no único cromossomo X que possui é suficiente para desencadear a anomalia. Já a mulher para ser daltônica, necessita ter o gene Xd em dose dupla. SEÇÃO VIII.4. A HEMOFILIA: A hemofilia caracteriza-se por uma insuficiente produção de tromboplastina, enzima fundamental para o mecanismo da coagulação sangüínea. Essa anomalia é também condicionada por um gene recessivo (Xh) ligado ao sexo. Assim, chamado de Taguatinga-DF– C 12, Lotes 5/7, Bloco A, Sobreloja, Centro – Fone/Fax: (61)351-6554/352-3448–www.unidf.com.br UNI Biologia_ II XH o gene dominante que condiciona a normalidade, podemos concluir os seguintes genótipos e fenótipos: Sexo Genótipo Fenótipo Masculino XH Y normal Masculino Xh Y hemofílico Feminino XH XH normal Feminino XH Xh normal Feminino Xh Xh hemofílico Existe um homem hemofílico em cada 10.000, normalmente, na população. Enquanto nas mulheres, a ocorrência da anomalia é praticamente desprezível em termos percentuais. SEÇÃO VIII.5. HERANÇA RESTRITA AO SEXO: A herança é considerada restrita ao sexo quando os genes envolvidos situam-se no cromossomo Y, na porção não-homóloga ao cromossomo X. A expressão restrita ao sexo deve-se ao fato de o caráter manifestar-se apenas nos homens, uma vez que as mulheres não possuem o cromossomo Y. Um exemplo desse tipo de herança é a hipertricose, que se caracteriza pela presença de pêlos grossos e longos nas orelhas masculinas. SEÇÃO VIII.6. HERANÇA INFLUENCIADA PELO SEXO: A herança é influenciada pelo sexo quando os genes que determinam um certo caráter expressamse melhor de acordo com o sexo do indivíduo. O gene C1, que determina a calvície na espécie humana, atua melhor (torna-se mais "potente") quando em presença de hormônios masculinos, atuando como dominante no homem e recessivo nas mulheres. Já o seu alelo C2, atua como dominante nas mulheres e recessivo nos homens. Assim, um homem C1C1 ou C1C2 será calvo, enquanto uma mulher C1C2 terá cabelos normais, pois, em indivíduos do sexo feminino, apenas uma "dose" do gene C1 não é suficiente para desencadear a calvície. Em mulheres, portanto, a calvície só se manifesta quando o genótipo é C1C1. SEÇÃO VIII.7. CROMATINA SEXUAL: Na década de 40, Barr descobriu que nas mulheres, nas células somáticas em intérfase, aparece, junto à face interna da membrana nuclear, uma pequena mancha de cromatina (heterocromatina), porção que não desespiraliza e cora-se, portanto, mais intensamente. Essa mancha foi chamada cromatina sexual ou corpúsculo de Barr e só ocorre quando há pares de cromossomos X. A cromatina sexual pode ser observada em células da mucosa bucal e outros tecidos. Nos leucócitos ela aparece como um pequeno lóbulo arredondado, semelhante a uma raquete, preso ao núcleo. Corresponde ao nº de cromossomos X - 1. Número de corpúsculos de Barr = Número de cromossomos X - 1 EXERCÍCIOS 1. Em gatos, a determinação da cor do pêlo é um caso de herança ligada ao cromossomo X. Assim, o pêlo malhado, que é a manifestação de 9 um genótipo heterozigoto em ausência de dominância, só é encontrado normalmente nas fêmeas. O aparecimento excepcional de machos malhados é explicado a partir da seguinte constituição sexual cromossômica: a) XY b) XX c) XXY d) XYY e) XXX 2. O daltonismo é de herança recessiva ligada ao X. Uma mulher de visão normal, cujo pai é daltônico, casou-se com um homem de visão normal. A probabilidade de crianças daltônicas na prole dessa mulher é de: a) 1 /4 dos meninos. b) 1/4 das meninas. c) 1/2 dos meninos. d) 1/8 das crianças. e) 1/2 dos meninos e 1/2 das meninas. 3. O daltonismo é um caráter ligado ao sexo. 0 cromossomo X transporta um gene recessivo para o daltonismo, não havendo alelo correspondente no cromossomo Y. Isto explica porque: a) existem muito mais homens daltônicos que mulheres daltônicas. b) existem muito mais mulheres daltônicas que homens daltônicos. c) o número de homens e mulheres daltônicas é aproximadamente o mesmo. d) o daltonismo depende do fenótipo racial. e) o daltonismo, embora de caráter genético, é influenciado pelo meio ambiente. GABARITOS 1. C / 2. C/ 3. A. UNIDADE IX. APARELHO REPRODUTOR MASCULINO O sistema reprodutor masculino é responsável pela produção dos espermatozóides (gametas masculinos) e pela secreção de hormônios que determinam as características sexuais secundárias e controlam o impulso sexual. É constituído, internamente, pelos testículos, ductos condutores e glândulas acessórias e, externamente, pelo pênis e saco escrotal. Testículos: Os testículos são órgãos com função dupla: produzir espermatozóides (espermatogênese) e secretar hormônios sexuais masculinos (andróginos). Estão localizados numa bolsa constituída por uma camada mais externa de pele que recobre uma delgada camada de músculo liso, cuja contração lhe confere uma aparência enrugada. Tal bolsa é denominada escroto ou saco escrotal e encontra-se fora da cavidade abdominal. Atribui-se à bolsa escrotal o papel de manter a temperatura dos testículos alguns graus abaixo da temperatura do corpo - entre 33 e 35 graus Celsius. Cada testículo é um órgão oval revestido por uma cápsula de tecido conjuntivo. Em seu interior Taguatinga-DF– C 12, Lotes 5/7, Bloco A, Sobreloja, Centro – Fone/Fax: (61)351-6554/352-3448–www.unidf.com.br 10 Biologia II UNI _ encontramos diversos túbulos bastante enovelados, os túbulos seminíferos, em cujas paredes destacamse células responsáveis pela produção de espermatozóides - as espermatogônias. Ductos Condutores: São canais que transportam, através de contrações musculares, os espermatozóides produzidos nos testículos até o meio externo. Epidídimos: O epidídimo está localizado no escroto, sendo a primeira porção dos sistemas de ductos que transporta os espermatozóides dos testículos ao exterior do corpo. Canais Deferentes: Cada canal ou ducto deferente é a continuação de um epidídimo. Sai do saco escrotal e penetra na cavidade do corpo circundando a bexiga urinária. Na sua porção terminal, antes de penetrar na próstata, o ducto deferente dilata-se, formando uma região chamada ampola. Na porção terminal da ampola desemboca a vesícula, adicionando aos espermatozóides o líquido seminal. Daí para frente, o ducto deferente passa a se chamar canal ejaculador. Os dois canais ejaculadores penetram na próstata, absorvendo o líquido prostático. Nessa condição, o sêmen é lançado na uretra. Uretra: Canal comum aos sistemas excretor e reprodutor masculinos que parte da bexiga, passa pela próstata, onde recebe o sêmen dos canais ejaculadores, e percorre o interior do pênis, permitindo o lançamento do sêmen no meio externo. Pênis: É o órgão copulador, através do qual os espermatozóides são lançados no interior do trato reprodutor feminino. Consiste de um eixo coberto por pele relativamente frouxa, com a extremidade expandida, a glande. A pele envolve a glande, formando o prepúcio. O pênis contém três corpos cilíndricos formados de tecido conjuntivo ricamente vascularização chamada tecido erétil, que contém numerosos espaços esponjosos que se enchem de sangue durante a estimulação sexual, causando o enrijecimento e o alongamento do pênis. Este fenômeno é denominado ereção. Os dois corpos cilíndricos dorsais são chamados corpos cavernosos e o corpo ventral, de corpo esponjoso. A uretra passa através do corpo esponjoso em todo o seu comprimento. Próstata: A próstata é um órgão ímpar que abraça a uretra logo abaixo da bexiga urinária. Secreta um líquido leitoso, fluido e alcalino. Esta glândula tem tendência para aumentar seu tamanho nos homens mais velhos, podendo causar dificuldades para micção. Glândulas Bulbouretrais: São formações pares, que se situam atrás da uretra, onde desembocam. Sua secreção tem a função de impar e lubrificar a uretra. Podem ser denominadas glândulas de Cowper. Vesículas Seminais: Constituem-se de duas bolsas localizadas lateralmente aos ductos deferentes na face posterior da bexiga urinária. Produzem uma secreção que é rica em frutose. Sêmen (esperma): Mistura de espermatozóides e fluidos das vesículas seminais, da próstata e das glândulas bulbouretrais. A secreção das vesículas seminais contribui com cerca de 60% do total do sêmen. Este serve como fonte de nutrição para os espermatozóides e os ativa para que se tornem móveis. Regulação e Controle Hormonal Masculino: Na puberdade, ocorrem profundas mudanças fisiológicas e psicológicas. Nesta fase, a hipófise (pequena glândula do tamanho de uma ervilha, situada abaixo da porção basal do cérebro) secreta dois importante hormônios gonadotróficos, que passam para a corrente sangüínea: hormônio folículo estimulante (FSH) e hormônio luteinizante (LH). O LH estimula as células intersticiais ou células de Leydig, localizadas nos testículos, a produzirem a testosterona. O FSH, juntamente com a testosterona, age nos testículos estimulando a produção de espermatozóides. A testosterona é responsável pelo desenvolvimento dos caracteres sexuais secundários masculinos (crescimento de pêlos no rosto e em outras partes do corpo, espessamento das cordas vocais, desenvolvimento da musculatura, impulso sexual masculino e conclusão do desenvolvimento dos órgãos genitais). EXERCÍCIOS 1. Qual a alternativa correta em cada um dos itens que se seguem: (1) É função do aparelho reprodutor masculino apenas a produção de espermatozóides. (2) Não cabe aos testículos a produção de espermatozóides. (3) No interior dos testículos encontramos um conjunto de diversos túbulos bastante enovelados, denominados túbulos seminíferos, túbulos estes, responsáveis pela produção de espermatozóides. (4) A vasectomia é feita, cortando-se os ductos ejaculadores. 2. Qual a alternativa correta: (1) Não existe musculatura de contração involuntária no escroto. (2) O canal deferente está diretamente ligado aos tubos seminíferos. (3) A maturação dos espermatozóides não ocorre no epidídimo. (4) O saco escrotal não auxilia na regulação da temperatura dos testículos. (5) A vasectomia interfere na potência sexual do homem. (6) O canal deferente conduz espermatozóides. 3. Em relação aos hormônios sexuais masculinos, qual a alternativa correta: Taguatinga-DF– C 12, Lotes 5/7, Bloco A, Sobreloja, Centro – Fone/Fax: (61)351-6554/352-3448–www.unidf.com.br UNI Biologia_ II (1) A testosterona atua apenas na produção de espermatozóides. (2) O hormônio luteinizante, produzido nos testículos, estimula a produção de testosterona. (3) A secreção de FSH não é inibida pela espermatogênese. (4) A testosterona não atua na determinação de caracteres sexuais secundários. GABARITOS 1. 3 / 2. 6 / 3.2. UNIDADE X. APARELHO REPRODUTOR FEMIMININO A genitália interna é composta de: ovários, trompas de Falópio, útero e vagina. É durante a puberdade que se completa o desenvolvimento do sistema reprodutor feminino. Esta fase inicia-se com a menarca, primeira menstruação, marcando também o início do período fértil da vida da mulher. A fertilidade dura, em média, 35 anos, declinando gradualmente até atingir a menopausa, que é o clímax de um processo de transição chamado de climatério. Ovários: Também chamados de gônadas femininas, são duas glândulas de formato ovóide, situadas no abdome, à direita e à esquerda do útero, medindo, aproximadamente, 3 cm de comprimento, com duas funções básicas: a primeira é a produção dos hormônios (progesterona e estrógeno, principalmente), que irão regular o desenvolvimento e funcionamento dos genitais femininos, bem como das características sexuais femininas; a segunda função consiste na produção de óvulos, que são as células sexuais femininas originadas a partir de estruturas especiais chamadas folículos primários, que contém o ovócito primário, célula esta que dará origem ao óvulo. Ovulação: Processo de liberação do óvulo pelo folículo maduro (Folículo de Graaf), que ocorre, aproximadamente, no décimo quarto dia do ciclo menstrual, isto é, na metade do ciclo. Portanto, este período é considerado o de maior fertilidade feminina. Tubas Uterinas (Trompas de Falópio): Também chamadas de ovidutos ou tubas uterinas, são canais de mais ou menos 12 cm de comprimento que ligam os ovários ao útero, com a função de capturar o óvulo e encaminhá-lo até o útero. Para auxiliá-lo nesta função, as trompas são ciliadas e dotadas de movimentos peristálticos, semelhantes aos do intestino. Útero: O útero é um órgão de musculatura lisa, com a forma de uma pêra e grande capacidade de distensão, onde o embrião se desenvolve até o nascimento. Ao final da gestação, ele pode assumir um volume comparável ao de uma melancia. O útero divide-se em colo (cérvix) e corpo. O colo comunica-se com a vagina, dilatando-se no momento do parto para que o bebê possa nascer. O corpo do útero apresenta uma cavidade triangular forrada por um tecido altamente especializado 11 denominado endométrio. É nessa cavidade que o feto se desenvolve. Vale ressaltar que os mamíferos são os únicos vertebrados cujas fêmeas possuem útero. Menstruação: É um processo cíclico mensal que ocorre pela descamarão do endométrio, acompanhada por restos de tecido e sangue, resultante dos vasos rompidos, quando frustrada a fecundação. Vagina: Trata-se do canal que faz a comunicação entre o útero e a vulva. Apresenta forma cilíndrica, com parede de musculatura lisa, medindo, aproximadamente, 9 a 12 centímetros de comprimento. O muco encontrado na luz da vagina é proveniente de glândulas do colo uterino, pois as paredes da vagina não possuem glândulas. A vagina apresenta, próximo ao seu orifício externo, o hímen, que é uma membrana responsável pelo fechamento parcial da entrada da vagina. O hímen possui uma ou menores aberturas que permitem a descida da menstruação. Vulva: Correspondem à genitália externa feminina formada pelo vestíbulo, clitóris, pequenos lábios, grandes lábios e orifício vaginal. O vestíbulo corresponde à área interna aos pequenos lábios onde estão localizadas as glândulas Bartholin, responsáveis pela produção de secreção na fase inicial da relação sexual. O clitóris equivale a um minúsculo pênis. Clitóris e pênis possuem origem embrionária e estrutura histológica semelhantes. Os pequenos lábios não possuem pêlos e são ricos em glândulas sebáceas. Os grandes lábios são dobras da pele com grande quantidade de tecido gorduroso. São revestidos por pêlos grossos, característicos da genitália externa. EXERCÍCIOS 1. (1) (2) (3) (4) (5) Qual a alternativa correta sobre as tubas uterinas: São chamadas também de Trompas de Eustáquio. Possuem cílios que não ajudam no transporte do óvulo até o útero. Seus movimentos são semelhantes aos que acontecem no tubo digestivo, porém não possuem função. É o local mais adequado para que ocorra a fecundação. A gravidez que se processa em seu interior é denominada gravidez tubária e não oferece nenhum risco ao embrião ou á mãe. 2. As gônadas são determinantes do desenvolvimento sexual do indivíduo. Qual a alternativa correta: (1) Elas não produzem gametas. (2) Sua função é apenas de produzir as células sexuais. (3) Os principais hormônios produzidos pelos ovários são o estrógeno e a testosterona. Taguatinga-DF– C 12, Lotes 5/7, Bloco A, Sobreloja, Centro – Fone/Fax: (61)351-6554/352-3448–www.unidf.com.br 12 Biologia II UNI _ (4) As gônadas masculinas são os testículos e as femininas, os ovários. (5) As mulheres não podem ovular mais de uma vez no mês. 3. Em relação à reprodução humana, qual a alternativa correta: (0) Os testículos não precisam de uma temperatura maior que a corporal para produzirem os espermatozóides. (1) A obstrução total dos canais deferentes leva à esterilidade masculina. (2) A pílula anticoncepcional toma os espermatozóides menos capazes de fecundar um óvulo, além de agir na parede do útero, impedindo a fixação do ovo. (3) Os hormônios que regulam o ciclo menstrual geralmente favorecem a ocorrência da ovulação por volta da metade do ciclo. (4) A formação dos gamelas femininos inicia-se na puberdade. GABARITOS 1. 4 / 2. 4 / 3. 3. Parabéns! Você concluiu os estudos que tratam dos aparelhos reprodutores masculino e feminino. Agora vamos Falar sobre Fisiologia Vegetal na Unidade XII. Lembre-se, Leia os conteúdo e faça os exercícios! UNIDADE XI. FISIOLOGIA VEGETAL A água, um dos principais componentes do citoplasma das células e meio indispensável para a condução de minerais e substâncias orgânicas, penetra no corpo dos vegetais, principalmente pela zona pilífera da raiz. SEÇÃO XII.1 MODOS DE PENETRAÇÃO: Absorção passiva: Processo que absorve água e uma quantidade pouco significativa de sais minerais. É chamada de absorção passiva porque não gasta energia e se dá por osmose. Absorção Ativa: Consiste na entrada de minerais na raiz. É um processo seletivo que gasta energia vinda de processos metabólicos. Obs: das membranas da célula, a membrana ou parede celulósica é permeável, nada tendo a haver com a absorção e a membrana plasmática, através da qual a água e os minerais são absorvidos, é semipermeável e seletiva, pois permite a passagem de alguns produtos em quantidades adequadas às necessidades dos vegetais. Caminhos da água: A água e os sais minerais podem ser absorvidos diretamente nos pêlos da raiz ou podem deslizar, sem ser absorvidas por entre as paredes celulósicas da casca até atingir o cilindro central. Esse deslizamento por entre as paredes das células é interrompido pela endoderme, onde as "estrias de Caspari" impedem a passagem por entre as células, penetrando no cilindro central apenas a água e os sais minerais que tenham sido absorvidos através da membrana plasmática de alguma das células da epiderme ou da casca. Seca Fisiológica: Existem ocasiões em que os vegetais mesmo possuindo muita água ao seu redor não podem absorvê-la. Este fenômeno é denominado seca fisiológica e pode ocorrer nas seguintes condições: 1 - O meio externo é mais concentrado (hipertônico) do que o meio interno. Isto ocorre por excesso de adubo ou em ambientes altamente salinos. 2 - Em temperaturas muito baixas. 3 - Em locais onde o excesso de água expulsa o Oxigênio no solo. 4 - Na presença de substâncias tóxicas no solo. Seiva Bruta: Após a penetração pela casca a água e os minerais absorvidos passam, no xilema a formar a seiva bruta, ou mineral, que vai ser conduzida até a copa. O mecanismo da condução da seiva bruta é ainda um pouco controvertido, mas se aceita como mais lógica para explicá-lo a "Teoria de Dixon", também denominada de "Teoria da transpiraçãocoesão- tensão". Por essa teoria, a condução da seiva bruta é conseqüência da evaporação de água pelas folhas (transpiração), que pode causar uma sucção suficiente para fazer com que a seiva suba da raiz até a copa. Transpiração É a evaporação de água por qualquer parte do corpo do vegetal, principalmente pelas suas folhas. Existem dois tipos de transpiração nas plantas: 1. Estomatar ou estomática feita pelos estômatos (é um processo biológico, seu fluxo é variável) 2. Cuticular ocorre em nível da epiderme (é um processo físico, seu fluxo é constante) Sudação ou gutação Em dias frios e úmidos, estando o solo encharcado de água, as raízes podem, excepcionalmente empurrar seiva bruta até copa onde esta, não podendo ser evaporada por causa da baixa temperatura e da saturação de umidade do ambiente, sai pelos bordos da folha através de pequenas aberturas que são os hidatódios. Este fenômeno é denominado de sudação ou gutação. UNIDADE XII. HORMÔNIOS VEGETAIS Fitormônios ou Hormônios Vegetais são substâncias encontradas nos vegetais que atuam de alguma forma nas plantas, influenciando-as em alguma de suas atividades. Os principais fitormônios conhecidos são: Auxinas, citocininas, giberelinas, etileno, ácido abscísico, e o fitocromo. Ação Das Auxinas (Aia): Controla a permanência da folha no caule Desenvolvimento de frutos Dominância apical Estimula a formação de frutos partenocárpicos Enraizamento de estacas Herbicidas Taguatinga-DF– C 12, Lotes 5/7, Bloco A, Sobreloja, Centro – Fone/Fax: (61)351-6554/352-3448–www.unidf.com.br UNI Biologia_ II Permanência de frutos PRODUÇÃO: Principalmente nas gemas apicais do caule e da raiz e nas folhas jovens Obs: o seu deslocamento é polarizado (do ápice para o caule). Ácido Abscísico: Hormônio vegetal que influencia diretamente na germinação das sementes. Fitocromo: Pigmento azul de natureza protéica, excitável pela luz vermelha e responsável pelo desencadeamento de várias respostas das plantas a esse comprimento de onda. EXERCÍCIOS 1. Em relação às plantas, qual a alternativa verdadeira: (0) Duas plantas que fazem parte da mesma família pertencem necessariamente ao mesmo gênero. (1) A parede celular e a membrana plasmática apresentam constituição lipoprotéica. (2) A duração da noite não é fator critico para a floração. (3) O etileno, um gás produzido pela planta, está envolvido no amadurecimento e no apodrecimento das frutas. 2. (1) (2) (3) (4) A tabela abaixo mostra os resultados de experimentos sobre o efeito da luz na germinação de sementes de alface, em que estas eram iluminadas alternadamente com ondas de 660 nanômetros (Vermelho - V) e de 730 nanômetros (Vermelho-extremo -VE). A germinação das sementes de alface só depende da primeira luz recebida. A germinação das sementes de alface é estimulada pelo vermelho-extremo e inibida pelo vermelho. A reversibilidade dos efeitos dos dois tipos de luz testados não pressupõe a existência de um pigmento que se apresenta em duas formas interconversíveis. Os fenômenos relatados neste experimento dependem de uma proteína chamada fitocromo. GABARITOS 1. 3 / 2. 4. Bem, acabamos de ver algo sobre a fisiologia vegetal e seus hormônios. Vamos continuar aprendendo algo mais sobre a histologia Vegetal na Unidade XIII. UNIDADE XIII. HISTOLOGIA VEGETAL Anatomia da raiz: Ao cortarmos uma raiz, na sua zona pilífera, que é a mais significativa, veremos que ela se divide, nitidamente, em duas regiões: casca e cilindro central. Veremos também que após a queda dos pelos, na zona suberosa das raízes das dicotiledôneas e das gimnospermas aparecerão o câmbio e o felogênio, que as farão engrossar, Nas raízes de monocotiledôneas, salvo raras exceções, 13 os meristemas secundários não aparecem, ficando apenas a estrutura primária por toda a sua vida. Estrutura Primária da Raiz: É a estrutura inicial, formada pelos meristemas primários, praticamente igual, com pequenas diferenças, nas dicotiledôneas e nas monocotiledôneas. Divide-se em duas regiões: casca e cilindro central. Estrutura Secundária da Raiz As raízes das monocotiledôneas raramente engrossam enquanto que as raízes das dicotiledôneas e das gimnospermas, depois de um certo tempo, formam meristemas secundários que vão fazer com que passem a aumentar de diâmetro durante toda a sua vida. Anatomia do Caule: Quando cortamos um caule jovem de dicotiledônea e um de monocotiledôneas, notamos que existe entre eles uma diferença bem acentuada. Enquanto que no caule de dicotiledônea se pode observar um cilindro central bem destacado nas monocotiledôneas isto não ocorre, pois os tecidos de condução são encontrados dispersos, tanto na periferia como na parte central do caule, não se podendo individualizar uma região central em que o xilema e floema se localizassem. Chamamos de eustélica (eu = verdadeiro + stele = cilindro central) a estrutura dos caules de dicotiledôneas e das gimnospermas, que lhes são semelhantes. Quanto ao caule de monocotiledôneas, sua estrutura é denominada de astélica (a = sem + stele = cilindro central) por não possuir cilindro central IRRADIAÇÕES PORCENTAGEM . Via DE de GERMINAÇÃO regra, V 70 os V, VE 6 caules V, VE, V 74 das V, VE, V, VE 6 dicotile V, VE, V, VE, V 76 dôneas V, VE, V, VE, V, VE 7 , com V, VE, V, VE, V, VE, 81 o V passar do tempo, formam meristemas secundários que fazem com que engrossem, formando uma estrutura secundária, Já os caules das monocotiledôneas, salvo raríssimas exceções, não engrossam, ficando com uma estrutura primária durante a vida inteira. EXERCÍCIOS 1. Qual a alternativa correta: (1) A osmose constitui o único processo responsável pela absorção de água e íons nas raízes. (2) O alongamento e o aumento em volume das células vegetais são estimulados pelas auxinas, das quais a citocinina é a mais importante. (3) Uma planta de dia longo é aquela cuja resposta fotoperiódica independente da duração do período de escuro. (4) O fototropismo é resultado de uma distribuição irregular da auxina no vegetal. Taguatinga-DF– C 12, Lotes 5/7, Bloco A, Sobreloja, Centro – Fone/Fax: (61)351-6554/352-3448–www.unidf.com.br 14 Biologia II UNI _ (5) A dominância apical depende da ação conjunta dos seguintes fatores: auxina, giberelina, citocinina e nutrientes. 2. Em relação à botânica e à fisiologia vegetal, qual a alternativa correta. (1) Folhas pecioladas e com nervuras reticuladas são características das monocotiledôneas. (2) As células do mesófilo das folhas constituem o tecido especializado para a síntese de matéria orgânica. (3) Nas sempre-verdes, as folhas permanecem vivas e não funcionam durante toda a vida da planta. (4) Enquanto são estruturas importantíssimas à transpiração da planta, os estômatos possuem pouca relação com o processo de fotossíntese. (5) Como a concentração exageradamente alta de auxinas pode levar à inibição do crescimento das plantas, elas não podem ser usadas como herbicidas. 3. Aspectos evolutivos e fisiológicos das plantas são importantes para a sua taxonomia. Quanto à classificação e à fisiologia vegetal, qual a alternativa correta. (1) A evolução do sistema reprodutivo das plantas está relacionada com um aumento progressivo da fase gametofítica. (2) A presença ou a ausência de sistema condutor não é um dos parâmetros utilizados para a classificação das plantas. (3) Os meristemas são constituídos por células inadequadas para estudos da mitose. (4) O crescimento, a floração e o amadurecimento dos frutos não são controlados por hormônios vegetais. (5) A polinização das flores, quando realizada por alguns animais, é conseqüência casual da procura por alimentos. GABARITOS 1. 4 / 2. 5 / 3. 5. UNIDADE XIV. EMBRIOLOGIA GERAL Após a fecundação, o zigoto passa a sofrer sucessivas divisões mitóticas, iniciando o desenvolvimento do embrião. Embriologia é o ramo da biologia que estuda e descreve as diversas modificações que ocorrem no desenvolvimento do embrião. Em função da quantidade e distribuição de vitelo, substância nutritiva que alimenta o embrião, podemos classificar quatro tipos diferentes de óvulos. O vitelo é utilizado pelo embrião durante o seu desenvolvimento, ele também é chamado de deutoplasma. SEÇÃO XIV.1. TIPOS DE ÓVULOS: a) Oligolécitos / Isolécitos / Alécitos São aqueles que possuem pequena quantidade de vitelo, uniformemente distribuída pelo citoplasma. São próprios das espécies nas quais o embrião não obtém alimento do ovo, mas, sim, do corpo materno ou do meio ambiente. Aparecem em espongiários, celenterados, protocordados e mamíferos. b) Heterolécitos / Mediolécitos Apresentam nítida polaridade, distinguindo-se o pólo animal, com pequena quantidade de vitelo, e o pólo vegetativo, com abundante quantidade de vitelo, permitindo a nutrição do embrião durante algum tempo. Aparecem em platelmintos, moluscos, anelídeos e anfíbios. c) Telolécitos / Megalécitos Com grande quantidade de vitelo ocupando quase todo o ovo, ficando o citoplasma e o núcleo reduzidos a uma pequena área, a cicatrícula ou disco germinativo, situado no pólo animal. Ocorrem e cefalópodes, peixes, répteis e aves. d) Centrolécitos O vitelo concentra-se no centro do óvulo e separa em duas zonas de protoplasma: uma central, contendo o núcleo, e a outra periférica, circundando o vitelo. São óvulos típicos dos artrópodes. SEÇÃO XIV.2. SEGMENTAÇÃO OU CLIVAGEM: Corresponde a divisão do zigoto em um certo número de células denominadas de blastômeros. A segmentação termina com a formação de uma figura embrionária chamada de blástula. O tipo de segmentação é determinada pela quantidade de vitelo existente no zigoto. Sendo substância inerte, o vitelo, quando em grande quantidade, pode dificultar ou mesmo impedir a segmentação total do zigoto. a) Holoblástica ou Total Ocorre em ovos oligolécito ou heterolécito onde a pequena quantidade de vitelo permite a segmentação completa do ovo. Distingui-se dois tipos: a.1) Total Igual É próprio dos oligolécitos, onde a distribuição uniforme de vitelo permite a divisão em blastômeros de mesmo tamanho. Serve como exemplo a segmentação do ovo do anfioxo e dos mamíferos. a.2) Total Desigual: Ocorre em ovos heterolécitos e, devido à desigual distribuição do vitelo, produz blastômeros de tamanhos diferentes. Serve como exemplo a segmentação do ovo dos anfíbios. b) Meroblástica ou Parcial: Nos ovos com bastante vitelo, como no caso dos telolécitos e centrolécitos, apenas o protoplasma se divide, de maneira que a segmentação do ovo é apenas parcial. Distingue-se dois tipos: b.1) Meroblástica Discoidal: É típico dos ovos telolécitos e atinge apenas o disco germinativo. Pode ser observada na evolução do ovo das aves. b.2) Meroblástica Superficial: É o tipo de segmentação que só ocorre na superfície do ovo, local em que encontra-se menor quantidade de vitelo. Ocorre em ovos centrolécitos dos artrópodes. SEÇÃO XIV.3. FASES DO DESENVOLVIMENTO EMBRIONÁRIO: Zigoto: Após a fecundação, união do óvulo com o espermatozóide, forma-se o zigoto ou célula-ovo. Taguatinga-DF– C 12, Lotes 5/7, Bloco A, Sobreloja, Centro – Fone/Fax: (61)351-6554/352-3448–www.unidf.com.br UNI Biologia_ II Mórula: Constitui a forma embrionária encontrada após sucessivas divisões celulares. Caracteriza-se, fundamentalmente, pela forma esférica e por apresentar-se maciça, isto é, formada inteiramente por células embrionárias. Só ocorre no tipo de segmentação holoblástica igual. Blástula: Caracteriza-se, de um modo geral, pela forma globosa e por apresentar uma única camada de células (blastoderma), delimitando uma cavidade complemente fechada (blastocele). Gastrulação: Processo de formação da gástrula. Caracteriza-se pela presença de duas camas celulares, pode ocorrer por embolia, formação da gástrula por invaginação de um dos pólos da blástula (como se vê o anfioxo), ou por epibolia, formação da gástrula nos vertebrados a partir do recurvamento do disco embrionário. Neurulação: Fase do desenvolvimento embrionário dos animais ditos cordados, imediatamente posterior à gástrula, durante o qual se forma o tubo neural. É o estágio em que se intensifica a diferenciação celular. Dependendo do número de folhetos embrionários os animais podem ser classificados em: 1. Número de Folhetos de Embrionários: a) Diblásticos: Quando possuem apenas dois folhetos embrionários (endoderma e ectoderma). Característico de espongiários e celenterados. b) Triblásticos: Quando possuem três folhetos embrionários (endoderma, mesoderma e ectoderma). Como exemplo, os demais grupos do Reino Animal. 2. Origem do Blastóporo: O blastóporo, sendo um orifício de comunicação do intestino primitivo com o exterior, pode dar origem a boca ou ao ânus. Dependendo da estrutura em que o blastóporo é transformado, pode-se ter dois tipos de grupos animais: a) Protostomados: O blastóporo dá origem à boca. São os vermes, moluscos e artrópodes. b) Deuterostomados: O blastóporo dá origem ao ânus. São os equinodermos e cordados. 3) Presença do Celoma: A partir do desenvolvimento do mesoderma, surge uma cavidade preenchida por um líquido e revestido por este mesmo folheto, o CELOMA. a) Acelomados: Característico de animais que não possuem celoma. Como único exemplo temos os platelmintos. b) Pseudocelomados: O mesoderma adere-se ao ectoderma e se afasta do endoderma. Surge, então, um espaço entre o endoderma e o mesoderma que, no indivíduo adulto, simula o celoma. Os asquelmintos são os únicos representantes. c) Celomados: São os animais que apresentam uma cavidade interna revestida por um tecido originado a partir do 15 mesoderma, o que caracteriza o celoma. Os demais animais são celomados (anelídeos, equinodermas, artrópodes e cordados, como exemplos) EXERCÍCIOS 1. a) b) c) d) e) 2. As aves possuem ovo do tipo telolécito. Elas possuem segmentação do tipo: Total e igual Total e desigual Holoblástica desigual Parcial discoidal Meroblástica superficial a) b) c) d) e) Em que se baseia a classificação dos ovos na embriologia: Na quantidade de vitelo. Na distribuição do vitelo. No tamanho do ovo. Na forma do ovo. Na união dos itens “a” e “b”. 3. a) b) c) d) e) Onde encontramos ovos oligolécitos: Aves. Anfíbios Répteis Mamíferos. Peixes. 4. Entende-se por segmentação ou clivagem a divisão do ovo em certo número de células denominados blastômeros. Quais os dois diferentes tipos de segmentação existentes: Total e holoblástica. Parcial e meroblástica. Holoblástica e meroblástica. Total igual e total desigual. Parcial superficial e parcial discoidal. a) b) c) d) e) GABARITOS 1. D / 2. E / 3. D / 4. C. Parabéns! Você concluiu os estudos de Biologia II! Já está apto a desempenhar todas as habilidades que os conteúdos estudados lhe proporcionam. Agora é só utilizá-los! Boa sorte em seus próximos estudos na UNI! Estamos felizes por você ter chegado aqui com êxito e continue estudando! Pois “O estudo enobrece o homem”. Taguatinga-DF– C 12, Lotes 5/7, Bloco A, Sobreloja, Centro – Fone/Fax: (61)351-6554/352-3448–www.unidf.com.br