COLÉGIO ESTADUAL HELENA KOLODY – E.M.P.
TERRA BOA - PARANÁ
Professora Leonilda Brandão da Silva
E-mail: [email protected]
http://professoraleonilda.wordpress.com/
NÚCLEO, CROMOSSOMOS E CLONAGEM
CAPÍTULO 12 - pág. 134
Leitura do texto introdutório pág. 134
− Todas as células possuem núcleo?
− Que tipo de célula possui núcleo?
− Qual a importância do núcleo da célula?
− Como é chamada a membrana q envolve o núcleo?
− Você sabe o que tem dentro do núcleo?
− Como o núcleo se comunica c/ o restante da célula?
− O que são cromossomos? E cromatina?
− Qtos. cromos. temos em cada uma de nossas células?
− Você sabe o que são clones? Podemos encontrá-los
na natureza ou a clonagem é algo criado pelo homem?
− Como é chamado o par de cromossomos que identifica o sexo? Quais são eles?
− Quem determina o sexo da criança, o pai ou a mãe?
NÚMERO DE NÚCLEOS
 Quase sempre há um núcleo por célula, mas também existe
células plurinucleadas.
 Mononucleada: (1 núcleo) maioria das células.
 Binucleadas: (2 núcleos) protistas ciliados.
 Multinucleadas: (vários) células musculares humanas.
 Anucleadas: (sem núcleo) hemácias dos mamíferos.
Possuem vida curta.
 Nos procariontes, não há um núcleo individualizado e o DNA aparece na forma de uma molécula circular associada a proteínas.
 Além do DNA principal, podem ser encontrados os
plasmídeos, pequenas moléculas de DNA com genes que conferem resistência a certos antibióticos.
COMPONENTES DO NÚCLEO
 O núcleo é uma estrutura característica dos eucariontes.
 Dentro dele está o material genético, responsável:
– pelo controle das atividades da célula.
– pelas características hereditárias dos organismos.
1
 O núcleo é composto
de um envelope nuclear ou carioteca, que
envolve a cromatina,
os nucléolos e o nucleoplasma.
NUCLEOPLASMA ou CARIOLINFA - NUCLÉOLO
A cromatina está mergulhada em um líquido, o nucleoplasma ou cariolinfa, constituído por água, sais
minerais, proteínas.
No nucleoplasma também
há um ou mais nucléolos,
nos quais o RNAr, que forma o ribossomo é sinteti- Nucleoplasma
zado de acordo com a instrução do DNA. Esse RNA
se junta a proteínas e forma as subnidades dos ribossomos, que são exportadas para o citoplasma.
 Nos eucariontes, o
material genético resulta da associação
das moléculas de DNA
com proteínas e forma
o conjunto de filamentos separado do citoplasma por uma membrana – a carioteca.
 O termo cromatina
vem do fato de esses
filamentos adquirirem
cor visível ao MO na
presença de corante.
Proteínas
CARIOTECA ou ENVELOPE NUCLEAR
• A carioteca separa o material nuclear do citoplasma.
• Apresenta membrana dupla com poros, através dos
quais ocorre a troca de material entre o núcleo e o
citoplasma.
• A membrana externa
comunica-se com o
RER e apresenta ribossomos.
CROMATINA
 É formada por um emaranhado de filamentos.
 As regiões mais densas – heterocromatina – correspondem às partes dos filamentos dobradas de forma
compacta.
 Em outras regiões os filamentos aparecem mais esticados, menos condensado eucromatina - regiões
me-nos coradas.
 A eucromatina corresponde a uma região do DNA em
que os genes estão ativos, orientando a síntese de
RNA e de proteínas.
 Por isso, ela está desenrolada, o que permite ao material genético apresentar grande superfície de
contato com enzimas e com o material necessário à
síntese de proteínas.
 As regiões de heterocromatina, correspondem a genes inativos ou desligados, uma vez que o DNA não
tem uma boa superfície de contato.
 Essas regiões podem, em certos momentos, desenrolar-se fazendo com que seus genes entrem em atividade; o inverso ocorre com as regiões de eucromatina.
NÚCLEO
A CROMATINA SEXUAL – p. 136
 Na maioria das ssp, incluindo a sp humana, existe um par
de cromossomos responsável pela diferença entre os dois
sexos: os cromossomos sexuais ou heterocromossomos.
 Em geral, nas fêmeas eles são idênticos e, nos machos, um
cromossomo é igual ao das fêmeas e o outro é diferente.
 O cromossomo que aparece em duplicata na fêmea chamase cromossomo X, o que é exclusivo do macho, cromossomo Y.
 Assim, a fêmea é XX e produz óvulos c/ um cromos. X.
 O macho é XY é produz
espermatozoides X e Y.
 Os outros cromossomos
do organismo são chamados de autossomos.
 Na mulher e em outras fêmeas de mamíferos, existe uma
grande massa heterocromática, chamada cromatina sexual
ou corpúsculo de Barr.
 A explicação para isso é que a mulher possui dois cromossomo X, mas apenas um permanece condensado, formando a cromatina sexual.
 O homem possui apenas um cromossomo X que permanece “desenrolado”, por isso, ele não tem cromatina sexual
(exceto em anomalias).
1. Em que tipo de célula é encontrado núcleo? (1)
2. Qual a importância do núcleo? (2)
3. Quais os componentes do núcleo? (2)
4. O que é carioteca e como ela é formada? (3)
5. O que é cariolinfa e como é constituída? (2)
6. Diferencie heterocromatina de eucromatina. (3)
7. Como é chamado o par de cromossomos que identifica o sexo? Quais são eles? (2)
8. O que é cromatina sexual? Em que organismos são
encontradas? (3)
9. Por que os machos não possuem cromatina sexual?
♣♣♣
CROMOSSOMOS
2
CROMOSSOMOS – p. 137
• Quando observamos células eucariotas em processo de divisão, encontramos corpúsculos compactos em forma de
bastonete, os cromossomos.
• Cada um é formado por um filamento de cromatina dobrado
várias vezes sobre si mesmo, constituído por uma longa cadeia de DNA.
• Em certas regiões, essa molécula aparece
enrolada em volta de proteínas histonas.
• Um conjunto de 8 histonas com o DNA
em volta é chamado nucleossomo.
• Esse enrolamento permite que todo
DNA de uma célula caiba no núcleo.
• Se esticar todo DNA de uma célula humana tem cerca de 2m de comprimento.
Os cromossomos são formados de DNA e
proteínas (histonas).
Dupla hélice DNA
Proteínas Histonas
Nucleossomos
Cromossomo
• A condensação dos filamentos de cromatina em cromossomos tb facilita o movimento e a distribuição
equitativa do material genético p/ as células-filhas
durante a ÷ celular.
DNA
DNA +
proteínas
Cromatina
Cromossomo
• Antes de uma célula se dividir, cada cromossomo se
duplica e os filamentos são chamados de cromátides.
Cromátidesirmãs
• As cromátides que pertencem ao mesmo cromossomos são chamadas cromátides-irmãs;
• Durante a divisão celular, as cromátides-irmãs se separam, e cada uma vai para uma célula-filha.
• No fim da divisão, o cromossomo volta a ser simples,
isto é, formado por um fio de cromatina enrolado.
REGIÕES DO CROMOSSOMO
• Além das cromátides, o cromossomo apresenta um
estrangulamento chamado centrômero ou constrição primária.
• De acordo com a posição do centrômero, os cromossomos podem ser classificados em:
• Metacêntrico: centrômero no meio.
• Submetracêntrico: um pouco afastado do meio.
• Acrocêntrico: bem próximo a um dos polos.
• Telocêntrico: centrômero exatamente em um dos polos. Não ocorre na espécie humana.
TIPOS DE CROMOSSOMOS QUE OCORREM NA
ESPÉCIE HUMANA
• No centrômero há DNA e o cinetócoro,
disco ao qual se prendem os filamentos do fuso acromático durante a divisão celular.
cinetócoro
• Alguns cromossomos possuem, além do centrômero, outras
regiões mais estreitas – as constrições secundárias, localizadas próximo das extremidades.
• Essa extremidade forma uma pequena massa de cromatina, chamada SATÉLITE, onde
é sintetizado o RNAr.
• Os humanos têm pequenas massas de cromatinas – os satélites que estão fixadas aos
seus braços curtos por constrições secundárias.
• A extremidade do cromossomo é chamada telômero e se
relaciona ao tempo de vida de uma célula.
• Os telômeros protegem o cromossomo contra danos e permitem que a duplicação do DNA ocorra corretamente.
• Cada vez que a célula se divide, os telômeros tornam-se
mais curtos e, caso se percam totalmente, a célula perde a
capacidade de divisão e morre. Por isso, supõe-se que a
diminuição dos telômeros possa estar relacionada com o nº
máximo de divisões que uma célula pode sofre e com sua
longevidade.
Cariótipo: a coleção de cromossomos – p. 138
 O conjunto de cromossomos forma um padrão que se repete não só em todas as células do mesmo indivíduo, mas
também nas células de todos os indivíduos da mesma sp.
 Entre indivíduos de ssp diferentes, esse padrão é diferente.
 Isso acontece porque cada sp tem sua coleção particular
de cromossomos, que pode ser identificada pelo no, forma
e tamanho característicos – CARIÓTIPO.
 Para o estudo do cariótipo humano, os cromossomos são
organizados de acordo com a posição do centrômero e numerados por ordem de tamanho, de 1 (o maior) a 22 (o menor).
 Esses cromossomos são chamados AUTOSSOMOS.
 Os cromossomos sexuais (X e Y) não são numerados, sendo separados dos demais.
 Na sp humana, há 44 autossomos e dois cromossomos
sexuais. Essa iformação pode ser assim escrita:
 Mulher: 46, XX
 Homem: 46, XY
 Outra maneira de escrever essa
informação: 2A+XX ou 2A+XY.
CARIÓTIPO HUMANO
Explicar montagem do cariótipo fig. 12.8 – p. 136
Podemos agrupar os cromossomos parecidos em 7 grupos,
em ordem decrescente de tamanho:
• grupo A – 1, 2 e 3
- grupo B – 4 e 5
• grupo C – 6 a 12
- grupo D – 13, 14 e 15
• grupo E – 16, 17 e 18 - grupo F – 19 e 20
• grupo G – 21 e 22
 Outra característica que pode ser notada é que os cromossomos aparecem aos pares, em que um dos cromossomos
apresenta a mesma forma e o mesmo tamanho do outro,
exceto os sexuais masculino (X e Y).
 Cada par forma 1 par de HOMÓLOGOS.
Por que os cromossomos aparecem aos pares?
• A maioria dos organismos desenvolvem-se a partir da célulaovo, formada pela união de um espermatozoide com um
óvulo (ovócito II), que, na sp humana, possuem cada um, 23
cromossomos.
• Por isso, a célula-ovo possui 46; em cada par de homólogos,
um foi herdado da mãe e outro do pai.
• Por meio de divisões celulares, a célula-ovo origina a maioria
das células que formam o corpo dos seres vivos, chamadas
células somáticas;
• Em cada célula somática há 23 pares de cromossomos homólogos.
• Os gametas possuem apenas um cromossomo de cada tipo;
não há pares de homólogos.
• Ver figura 12.9 - p. 139.
• Se chamarmos de n o no de tipos diferentes de cromossomos de uma célula, podemos dizer que as:
– células somáticas são diploides (duplo) – 2n
– células reprodutores são haploides (simples, único) - n.
• A informação genética total em uma célula ou organismo é
chamada GENOMA.
Leitura do texto: O número de cromossomo – p. 139
Células
Células
somáticas (2n) reprodutoras (n)
Mosca
8
4
Ser humano
46
23
Feijão
22
11
Pato
80
40
 Com exame do cariótipo é possível identificar algumas
doenças genéticas provocadas por anomalias nos cromossomos.
3
CLONAGEM – p. 140
• Clonar um ser vivo consiste em obter + cópias dele.
• Os seres obtidos desse modo são chamados clones.
• A clonagem pode ocorrer de forma natural ou artificial (feita
pelo homem).
• Clone naturais são comuns em seres unicelulares (bactérias) e muitas plantas (reprodução assexuada).
• Estamos produzindo clones quando cortamos e cultivamos
pedaços de plantas (cana), replantamos grama, mudas, etc.
Algumas plantas, a bananeira, só se reproduzem assim.
• O próprio termo “clone” significa “broto, estaca”.
• Em 1996, nasceu o + famoso dos clone: Dolly, a 1ª ovelha
clonada a partir de célula adulta.
• Antes já haviam sido produzidos clones de sapos e de mamíferos a partir de células embrionárias.
• O que os pesquisadores fizeram
foi unir uma célula da glândula
mamária de uma ovelha de “cara
branca”, com o óvulo do qual foi
retirado o núcleo de uma ovelha
de “cara preta”.
• A célula resultante foi implantada
no útero de outra ovelha de “cara
preta”.
• Nasceu, então, Dolly, ovelha de
“cara branca” clone daquela que
forneceu a célula da glândula
mamária.
• Dolly teve um filhote: Bonnie.
Clonagem da ovelha Dolly-1996
 A ovelha Dolly não era tão idêntica ao doador do núcleo,
apesar de herdar da ovelha branca o DNA contido nos
cromossomos do núcleo da célula mamária, ela também
herdou da ovelha escura o DNA contido nas mitocôndrias.
 Com o passar do tempo foi percebido que Dolly apresentava as
extremidades dos cromossomos (telômeros) diminuída gerando
envelhecimento celular precoce. Dolly sofria de artrite no quadril
e joelho da pata traseira esquerda.
 Sugere-se que isto ocorra pelo fato de que ela tenha sido criada
a partir de uma célula adulta de 6 anos, e não de um embrião.
 Dolly foi sacrificada aos 6 anos de idade, depois de uma vida mar
cada por envelhecimento precoce e doenças. Em seus últimos dias, Dolly estava com uma doença degenerativa e incurável nos
pulmões. Os problemas de saúde de Dolly levantam dúvidas sobre a possibilidade da prática de copiar a vida.
APLICAÇÕES DA CLONAGEM – p. 141
• Gerar rebanhos inteiros de um único animal que tenha uma
característica de interesse econômico ou para pesquisa científica. A Embrapa já prouziu vários clones bovinos.
• Produzir animais resistentes a doenças, como febre aftosa,
doença da vaca louca, etc.
• Clonar animais com risco de extinção;
• Produção de cópias de animais transgênicos que possam
produzir proteínas importantes ao homem.
• Há a possibilidade de se realizarem transplantes de órgãos
de animais geneticamente modificados, de modo que seus
órgãos sejam compátíves com os humanos, o que diminuiria
a falta de doadores de órgãos.
PROBLEMAS COM A CLONAGEM – p. 141
• Primeiro é necessário diferenciar:
–Clonagem reprodutiva: criação de cópias genéticas de um ser.
–Clonagem terapêutica: desenvolvimento de órgãos para
transplante e tratamento.
• Na terapêutica, são utilizados células-tronco, ou seja, células não especializadas, com capacidade de se dividir e outros tecidos.
• Elas podem ser retiradas de embriões com poucos dias e
com cerca de cem células, descartados por clínicas de fertilização, por exemplo.
• Nesse tipo de clonagem, ainda em fase de pesquisa, não
são formados novos indivíduos.
• Tem como objetivo produzir tecidos e órgãos para transplantes. O que poderia resolver o problema de doação.
• A formação de órgãos a partir dessas células para transplantes
poderia resolver o problema de doação. As células-troncos
utilizadas devem ser compatíveis com o paciente.
• Isso pode ser feito selecionando, entre várias linhagens de
células-tronco, as que são compatíveis outransferindo o núcleo
de uma célula adulta do paciente para o óvulo sem núcleo.
Então, do embrião com cerca de 5 dias seriam retiradas as
células-tronco.
• Também está sendo realizado estudos para o tratamento de
diabetes, câncer, mal de Parkinson, doença de Alzheimer, etc. O
objetivo é transplantar células-tronco para se reproduzirem e
regenerarem as áreas afetadas.
• Nem todos os países aceitam a clonagem de embriãp humanos
para fins terapêuticos, e a maioria condena a clonagem com fins
reprodutivos.
• Mesmo na terapêutica há problemas éticos, pois os embriões
usados, são considerados por muitos, como seres humanos,
como todos nós e não apenas um aglomerado de células.
Leitura do texto: A Bioética – p. 142
VÍDEOS:
Como funciona a clonagem
Clonagem da ovelha Dolly-1997
SIMULADOR
CLONAGEM
http://www.educadores.diaadia.pr.gov.br/arquivos/File
/2010/simuladoreseanimacoes/2011/biologia/2clonag
em.swf
1. Como são formados os cromossomos dos eucariontes? (2)
2. Desenhe um cromossomo duplicado anotando
onde fica: cromátides irmãs, centrômero, cinetócoro, satélite.(5)
3. Desenhe os 4 tipos de cromossomos nomeando-os.(5)
4. Quantos cromossomos possui uma célula somática da espécie humana? E um gameta? (1)
5. O que são cromossomos autossomos e
quantos pares o ser humano possui? (2)
6. Como é chamado o par de cromossomos que
identifica o sexo? Quais são eles? (1)
7. Qual a representação para o cariótipo masculino? E para o feminino? (2)
8. Explique (2 linhas cada):
a) Cariótipo:
b) Cromossomos homólogos:
c) Células somáticas:
d) Células haploides (n):
e) Células diploides (2n):
f) Genoma:
g) Clonagem:
♣♣♣
Aplique seus conhecimentos
Responder:
1 a 15 (exceto 3) – p. 142 e 143