Fonte: images.google.com Histórico da Embriologia • Embryon do grego = embrião, logos do latim = tratado, estudo. • 1º relato: tratado em sânscrito Garbha Upanishad 1416 a. C.: “O embrião surge da conjugação do sangue com o sêmen. Durante o período favorável para a concepção, após a relação sexual, (ele) torna-se um ‘Kalada’ (embrião de um dia). Depois de sete noites, ele torna-se uma vesícula. Depois de uma quinzena, uma massa esférica. Após uma mês, uma massa firme. A cabeça já está formada após dois meses, Após três meses, aparecem as regiões dos membros”. Histórico da Embriologia • Claudius Galeno (grego) • Hipócrates de Cos (grego) (130-201 a. C.): Livro – (460-377 a. C.) escreveu um Sobre a Formação do livro sobre embriologia: Feto. Descreveu o estudos com embriões de desenvolvimento e aves. nutrição do feto e • Aristóteles de Estagira estruturas como (grego) (384-322 a. C.): alantóide, âmnio e embriões de pinto e outros. placenta. Fundador da Embriologia “semente não completamente cozida, com uma alma nutritiva e todas as partes do corpo”. Histórico da Embriologia • Idade Média: Qur’an (7 d. C), Livro Sagrado dos Muçulmanos: “os seres humanos são produzidos por uma mistura de secreções do homem e da mulher”. Referências sobre uma nufta – gota pequena. • Constantino de Salerno (1020-1087 d. C.), De Humana Natura, descrição dos embriões e contagem do desenvolvimento em relação aos planetas. Histórico da Embriologia • Leonardo da Vinci (15º • Graff (1672) descreveu século d. C.), desenhos os folículos ovarianos, de grandes precisões de os folículos de Graff em úteros grávidos coelhas. contendo feto. Idéia de • Von Baer (1827) quantificação e medidas descreveu o ovócito no do crescimento préfolículo ovariano de natal. cão. Considerado o Pai da Moderna Embriologia. Histórico da Embriologia • Edwards e Steptoe, fertilização in vitro, nascimento de Louis Brown, em 1978, o primeiro “bebê de proveta”. • Biologia Molecular do desenvolvimento humano: - Ácido retinóico endógeno, reguladora do des. Embrionário (Eichele, 1989; Giguere, 1994). - Genes HOX, controle da formação do padrão durante o desenvolvimento embrionário (Muragaki et al. 1996). COMPARAÇÕES ENTRE OS PADRÕES DE CONTROLE DOS GENES HOX 1 CROMOSSOMO 4 CROMOSSOMOS SEPARADOS Terminologia • • • • • • • • • • Ovócito Espermatozóide Fertilização Zigoto Clivagem Mórula Blastocisto Implantação Gástrula Nêurula • Embrião • Estágio do Desenvolvimento Pré Natal • Concepto • Primórdio • Feto • Aborto • Trimestre • Anomalias congênitas Núcleo celular Procariontes Eucariontes Fonte: images.google.com Núcleo celular Histórico • Observado pela primeira vez por Fontana em 1781 – célula vegetal; • Em 1823 foi observado em célula animal por Robert Brown. Fonte: images.google.com Núcleo celular Funções Fundamentais: • Armazenamento das informações genéticas – DNA (ácido desoxirribonucléico); • Controle a distância da síntese protéica – RNA (ácido ribonucléico). Fonte: images.google.com Tradução e Transcrição núcleo RNAt RNAm Fonte: images.google.com Ribossomo Citoplasma Núcleo Interfásico Conceito O espaço de tempo que separa duas divisões sucessivas de uma célula, ou seja, quando a célula não está passando por processos de divisão celular. Divide-se em: • G1 (gap – intervalo) • S (synthesis – síntese) • G2 (gap – intervalo) Fonte: images.google.com Núcleo Interfásico Partes distintas: • Cariomembrana ou carioteca; • Cariolinfa ou suco nuclear; • Retículo nuclear; • Nucléolos. Núcleo Interfásico Carioteca ou cariomembrana – dupla e com poros Fonte: images.google.com Núcleo Interfásico Carioteca ou cariomembrana – dupla e com poros • Quantidade de poros pode variar de acordo com atividade celular. • ↑ poros em células embrionárias; • ↓ poros em hemácias nucleadas. • Intermediação das substâncias: complexo de poro. Fonte: images.google.com Cariolinfa ou suco nuclear Espaço interior do núcleo preenchido por: • proteínas globulares; • água. __________________________ • pH oscilante – 7,6 e 7,8 Fonte: images.google.com Retículo nuclear Corresponde ao conjunto de filamentos de cromatina (elevada afinidade por corantes básicos): rico em DNA e proteínas – histonas . Eucromatina – pouca coloração ou difusa. Heterocromatina - alta coloração. Fonte: images.google.com Cromatina sexual – corpúsculos de Barr e drumstick Descoberta por Bertram e Barr em 1949. • Aparece somente nas células de fêmeas em várias espécies, inclusive a humana. Drumstick = baqueta de tambor Células da mucosa bucal Neutrófilo Fonte: images.google.com Nucléolo É o acúmulo de RNAr, histonas e enzimas. • Origina o RNAr e finalmente os ribossomos. • Formados a partir das ZONAS SAT dos cromonemas. • Aparecem isolados ou em números variados. Fonte: images.google.com Núcleo Interfásico • G1 (gap – intervalo) Produção de RNA e proteínas. • S (synthesis – síntese) Síntese ou duplicação do DNA. • G2 (gap – intervalo) Produção de RNA e proteínas. Fonte: images.google.com Variação no teor de DNA nuclear durante um ciclo celular* S G1 M G2 M 2 1 0 2 7 15 18 horas *Adaptado de Soares, 1998. Observação em células de raiz de cebola Os cromossomos São as unidades que contém o DNA em alto grau de espiralamento e associado com proteínas histonas. Satélite Zona SAT Centrômero Cinetócoros Cromátides-irmãs Fonte: images.google.com Divisões Celulares: São as sucessivas divisões das células marcadas por eventos característicos em fases que são determinadas pelo comportamento dos cromossomos e dos orgânulos celulares. Fonte: images.google.com Divisões Celulares: o MITOSE PRÓFASE METÁFASE ANÁFASE TELÓFASE o MEIOSE I - REDUCIONAL PRÓFASE I METÁFASE I ANÁFASE I TELÓFASE I o MEIOSE II – EQUACIONAL PRÓFASE II METÁFASE II ANÁFASE II TELÓFASE II Divisão Celular: MITOSE Forma de divisão celular que ocorre com células somáticas e que responde pela renovação tecidual, regeneração e pelo desenvolvimento orgânico. Célula-mãe Célula-mãe S = synthesis Células-filhas Células-filhas Divisão Celular nos Procariotos Bactérias Fonte: images.google.com FASES DA MITOSE PRÓFASE Eventos • Divisão do centro celular completada; • Organização do fuso mitótico; • Início da espiralização dos cromossomos; • Início da desmontagem da carioteca e do nucléolo. Formação do fuso Centrossomo Cromátides Fonte: images.google.com PRÓFASE – Divisão do centro celular Exceção: vegetais superiores Fonte: images.google.com PRÓFASE – Espiralização dos cromonemas DNA HISTONA FILAMENTO NA INTÉRFASE DNA OCTÂMERO DE HISTONAS FILAMENTO NA METÁFASE CROMOSSOMO METÁFASE Fonte: images.google.com FASES DA MITOSE PROMETÁFASE Eventos • Migração dos centros celulares para os pólos; • Microtúbulos-cinetócoro; • Espiralização máxima dos cromossomos; • Desmontagem total da carioteca e dos nucléolos. Envelope Nuclear MicrotúbulosCinetócoro Cinetócoro Fonte: images.google.com FASES DA MITOSE METÁFASE Eventos • Formação da placa equatorial; • Fibrilas dos Microtúbulos ligadas ao cinetócoro; • Cromátides bem visíveis; • Bipartição dos centrômeros; • Separação das cromátides. Placa Equatorial Fonte: images.google.com FASES DA MITOSE ANÁFASE Eventos • Ascensão polar; • Cromossomos deslizam entre as fibras do fuso; • Direcionamento aos pólos da célula. Cromátides Irmãs Fonte: images.google.com FASES DA MITOSE TELÓFASE Eventos • Chegada dos cromossomos aos pólos; • Início da desespiralização dos cromossomos; • Carioteca se recompõe; • Citocinese ou citodiérese: divisão do citoplasma; • Distribuição eqüitativa das organelas. Citocinese Fonte: images.google.com TELÓFASE: CITOCINESE CÉLULA VEGETAL CÉLULA ANIMAL Centrífuga Centrípeta Fonte: images.google.com Divisão Celular: MEIOSE Forma de divisão celular que ocorre com certas células para formação de gametas, ou para formação de esporos, ou ainda, logo no início do desenvolvimento do organismo. Reduz a carga genética pela metade. Célula-mãe Meiose I - REDUCIONAL Meiose II- EQUACIONAL Células-filhas Conforme o momento do ciclo de um indivíduo a MEIOSE pode se distinguir em: Meiose final ou gamética: ocorre na maioria dos animais, pteridófitas e angiospermas. Meiose inicial ou zigótica: ocorre em algumas algas e fungos. Meiose intermediária samambaias e musgos. ou espórica: ocorre em Meiose final ou gamética Gametas MEIOSE Fertilização Fase Diplonte Embrião Adulto Adaptado de Soares, 1998. Meiose inicial ou zigótica Gametas Fase Haplonte Zigoto MEIOSE Adulto Fungo Rhizopus oligosporus Adaptado de Soares, 1998. Meiose intermediária ou espórica Esporos MEIOSE Fase Diplonte Fase Haplonte Gametófito Adulto Samambaia Gametas Zigoto Adaptado de Soares, 1998. FASES DA MEIOSE I – REDUCIONAL PRÓFASE I – LEPTÓTENO leptos = fino / tainos = fita Eventos • Individualização dos cromossomos pelo espiralamento largo dos cromonemas; Centrossomos Fonte: images.google.com FASES DA MEIOSE I – REDUCIONAL PRÓFASE I – ZIGÓTENO/PAQUÍTENO zigos = par / pakhis = grosso Eventos • Zigóteno: cromossomos homólogos se juntam formando pares; • Paquíteno: condensação total dos cromonemas; • Início do crossing-over. Pares de Homólogos Fonte: images.google.com FASES DA MEIOSE I – REDUCIONAL PRÓFASE I – DIPLÓTENO/DIACINESE diplos = duplo / dia = através, kinesis = movimento Eventos • Diplóteno: visualização dos quiasmas que migram para extremidades dos braços dos cromossomos; • Diacinese: terminalização dos quiasmas; • Desaparecimento da carioteca e nucléolo. Quiasma Fonte: images.google.com PERMUTA DE SEGMENTOS CROMOSSÔMICOS DURANTE O CROSSING-OVER CROMOSSOMO HOMÓLOGOS = TETRÁDES CROMÁTIDES -IRMÃS CROSSING-OVER QUIASMAS CROMÁTIDES RECOMBINANTES Fonte: images.google.com FASES DA MEIOSE I – REDUCIONAL METÁFASE I Eventos • Espiralização máxima dos cromonemas; • Emparelhamentos dos cromossomos homólogos na placa equatorial. Placa equatorial Fonte: images.google.com FASES DA MEIOSE I – REDUCIONAL ANÁFASE I Eventos • Separação dos cromossomos homólogos; • Migração para os pólos da célula; • Não há separação dos centrômeros. Fonte: images.google.com FASES DA MEIOSE I – REDUCIONAL TELÓFASE I Eventos • Chegada dos cromossomos aos pólos; • Início da desespiralização dos cromossomos; • Carioteca se recompõe; • Citocinese ou citodiérese: divisão do citoplasma; • Distribuição eqüitativa das organelas. Fonte: images.google.com FASES DA MEIOSE II – EQUACIONAL PRÓFASE II Eventos • Cromossomos condensam-se; • Centríolos duplicam-se; • Carioteca e nucléolo desaparecem. Fonte: images.google.com FASES DA MEIOSE II – EQUACIONAL METÁFASE II Eventos • Formação da placa equatorial; • Fibrilas dos Microtúbulos ligadas ao cinetócoro; • Cromátides bem visíveis; • Bipartição dos centrômeros; • Separação das cromátides. Placa equatorial Fonte: images.google.com FASES DA MEIOSE II – EQUACIONAL ANÁFASE II Eventos • Ascensão polar; • Cromátides deslizam entre as fibras do fuso; • Direcionamento aos pólos da célula. Fonte: images.google.com FASES DA MEIOSE II – EQUACIONAL TELÓFASE II Eventos • Chegada dos cromossomos aos pólos; • Início da desespiralização dos cromossomos; • Carioteca e nucléolo se recompõe; • Citocinese ou citodiérese: divisão do citoplasma; • Distribuição eqüitativa das organelas. Fonte: images.google.com MEIOSE PRODUTO FINAL n n n n n n n n Fonte: images.google.com IMPORTÂNCIA DA MEIOSE • Mantém constante o número de cromossomos de geração ao reduzir o número de cromossomos de 2n para n (gametas). • Possibilita a dispersão ao acaso dos cromossomos maternos e paternos entre os gametas. • Realoca segmentos de cromossomas maternos e paternos através do crossingover, que “embaralha” os genes e leva a uma recombinação do material genético. Resumo comparativo das fases da Mitose com as da Meiose I Fases MITOSE MEIOSE I Prófase • Cromossomos homólogos não se • Cromossomos emparelham emparelham-se Metáfase • Surge a placa equatorial formada • Surge a placa equatorial pelos cromossomos duplicados e não- formada pelas tétrades (pares de emparelhados; cromossomos homólogos duplicados e emparelhados); • Fibras do cinetócoro de cada cromátide-irmã irradiam-se para pólos • Fibras do cinetócoro de cada opostos da célula cromátide-irmã irradiam-se para o mesmo pólo da célula. Anáfase • Ocorre separação do centrômero Telófase • Em cada pólo da célula encontram-se • Em cada pólo da célula 2n cromossomos não-duplicados encontram-se n cromossomos duplicados • Não ocorre centrômero homólogos separação do Fonte: de Lopes, 2002. Referências bibliográficas: Alberts. 2000. Molecular Biology of the Cell. Full book. Disponível em: www.webpdfs.com – Acessado em Maio de 2008. Hickman-Jr. CP, Roberts LS, Larson A. 2004. Princípios Integrados de Zoologia. 11 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan. 846pp. Jones, KC; Gaudin, AJ; Cunha, AX. 2000. Introdução à Biologia. 3. ed. Porto (Portugal): Fundação Calouste Gulbenkian. 865pp. Junqueira, LC; Carneiro, J. 2000. Biologia Celular e Molecular. 7. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan. 339pp. Lopes, S. 2002. Bio. vol. 1. 1. ed. São Paulo: Saraiva. 430pp. Soares, JL. 1998. Biologia no Terceiro Milênio. vol. 1. 1. ed. São Paulo: Scipione. 400pp. Villee, CA. 1974. Biología. 6. ed. Madrid: Importecnica. 821pp. www.scholar.google.br images.google.com