Universidade Estadual do Rio Grande do Sul
Curso Superior de Tecnologia em Gestão Ambiental
Biologia Aplicada
Aula 6
Professor Antônio Ruas
1. Créditos: 60
2. Carga horária semanal: 4
3. Semestre: 1°
4. Assuntos:
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Divisão celular: meiose.
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1. Introdução à meiose. Diferenças com a mitose.
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Na mitose, a divisão é dita equacional, por que mantém o
número de cromossomos da célula e as células-filhas
resultantes são iguais à célula mãe. Estas células diplóides
são codificadas como 2n, por possuírem um número dobrado
de cromossomos.
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Na mitose, uma célula 2n dá origem à duas células 2n. Isto é
o que ocorre nas células ditas somáticas do organismo
multicelular. As células somáticas formam os tecidos e
diferenciam-se dos gametas, células destinadas à reprodução
sexual.
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1. Introdução à meiose. Diferenças com a mitose.

A meiose é uma divisão dita reducional, por que há uma
redução no número de cromossomos das células filhas ao
final do processo. Cada célula filha é diferente da célula mãe
porque tem um número equivalente à metade dos
cromossomos.
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As células filhas na meiose são diferentes também
geneticamente, porque houve troca de genes entre os
cromossomos homólogos ("crossing-over), que compõe os
pares.
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
1. Introdução à meiose. Diferenças com a mitose.

Esta é uma diferença importante. Na mitose não há
permutação de genes entre cromossomos homólogos. ou
pares, chamada de crossing-over.
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Finalizando, na meiose, de uma célula 2n formam-se 4
células n.
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A meiose ocorre apenas nas células germinativas, que
originam os gametas.
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É o caso das espermátides e das ovogônias que dão origem
a espermatozóides e óvulos, como está proposto no
exercício.
•2. Porque existe a meiose. A reprodução sexual.
• A meiose existe para permitir a reprodução sexual. Este tipo de
reprodução envolve a formação de estados diplóides e haplóides.
• Há uma alternância cíclica. As células diplóides dividem-se por
meiose para formar células haplóides, e as células haplóides de
dois indivíduos fundem-se em pares na fertilização para formar
novas células diplóides (os zigotos).
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•2. Porque existe a meiose. A reprodução sexual.
• No processo da reprodução sexual, o ganho evolutivo é muito
alto, amplia-se a variabilidade genética.
• Os genomas, ou combinações resultantes nos novos indivíduos
(os filhos) são diversas.
• Isto porque houve uma mistura inicial na formação dos gametas
e depois houve uma recombinação na fecundação, produzindo
indivíduos com uma nova coleção de genes.
• Resumindo, as células somáticas dos animais e plantas
superiores são diplóides (2n), sendo os gametas haplóides (n).
3. Porque as células se dividem? Pense na célula ovo.
3. Porque os cromossomos se dividem? Pense nos núcleos das células
de qualquer tecido
3. Porque os cromossomos se dividem? Pense que as células resultantes
de divisão devem ter a mesma informação genética
3. Porque os cromossomos se dividem? Pense na formação dos gametas.
• 4. A meiose.
• Esse tipo de divisão é denominado meiose do grego meios,
diminuição.
• Já mitose vem do grego mitos, filamentos, referindo-se a
aparência de fios dos cromossomos quando da sua condensação
da divisão celular, processo que também vai ocorrer na meiose.
• É importante relembrar que nas células diplóides, há duas
versões semelhantes de cada um dos cromossomos um dos
quais proveniente do pai e outro da mãe.
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• 4. A meiose.
• Adianta-se que a maioria dos cromossomos é dita
autossômica. Eles não conferem o sexo e suas características
diferenciais.
• O sexo do indivíduo foi determinado pelo par cromossômico
sexual.
• O par cromossômico sexual é diferente nos machos e fêmeas.
Nos humanos é codificado como XY nos machos e XX nas
fêmeas. Note-se que trata-se de cromossomos diferentes, X e Y
neste caso.
• Os cromossomos homólogos mantêm-se separados, a não ser
no pareamento que ocorre na meiose.
• 4. Introdução descritiva da meiose
• A meiose envolve duas divisões celulares com somente uma
duplicação dos cromossomos que ocorre na interfase inicial. As
duas divisões são chamadas de meiose I e meiose II ou
simplesmente divisão 1 e divisão 2.
• Na primeira divisão existe uma prófase longa. Os estágios da
mitose não são suficientes para descrever sua complexidade.
Foram criados vários sub-estágios da prófase I.
• Os estágios simplificados e completos da meiose podem ser
esquematizados da forma a seguir:
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5. Etapas da meiose: 5.1. Divisão 1. Prófase I.
•
Durante o pré-leptóteno os cromossomos encontram-se
extremamente finos, sempre difícil observá-los, somente os
cromossomos sexuais podem aparecer como corpúsculos
heterocromáticos.
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Durante o leptóteno (do grego leptos, delgado e nema,
filamento), os cromossomos tornam-se mais visíveis. apesar
de já estarem duplicados e conterem duas cromátides, os
cromossomos parecem únicos.
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5. Etapas da meiose: 5.1. Divisão 1. Prófase I.
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Os cromossomos do leptóteno podem mostrar uma
polarização definida, formando alças onde os telômeros
estão ligados ao envoltório nuclear na região próxima aos
centrossomos. Este arranjo é frequentemente denominado
"buquê".
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Telômeros são regiões apicais dos cromossomos
aparentemente com funções protetoras da integridade.
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5. Etapas da meiose: 5.1. Divisão 1. Prófase I.
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Durante o zigóteno ( do grego zygon, adjacente), ocorre o
primeiro fenômeno essencial da meiose.
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É um processo freqüentemente denominado sinapse, que
envolve o alinhamento e pareamento dos cromossomos pares
homólogos.
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O pareamento é altamente específico envolvendo a
formação de uma estrutura protéica essencial denominada
complexo sinaptonêmico (CS).
•
Este complexo é formado por dois braços laterais
(correspondentes aos cromossomos homólogos) e um
elemento medial ou central.
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5. Etapas da meiose: 5.1. Divisão 1. Prófase I.
•
O CS está interposto entre os homólogos pareados podendo
ser considerado a base estrutural do pareamento, é
admiravelmente exato e específico.
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Ele faz ponto a ponto e cromômero a cromômero em cada
um dos cromossomos homólogos.
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Cromômeros são regiões coradas intensamente nos
cromossomos. É dito que representam a heterocromatina.
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5. Etapas da meiose: 5.1. Divisão 1. Prófase I.
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Durante o paquíteno ( do grego pachus, espesso), o
processo de pareamento se completa e os cromossomos se
apresentam mais curtos e espessos.
•
Cada um agora é um bivalente ou uma tétrade, composta
por dois homólogos ( isto é, são quatro cromátides).
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As duas cromátides de cada homólogo são chamadas de
cromátides-irmãs.
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5. Etapas da meiose: 5.1. Divisão 1. Prófase I.
É durante o paquíteno, que ocorre a troca de segmentos.
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Este é um fenômeno característico, é a recombinação dos
segmentos
cromossômicos
entre
duas
cromátides
pertencentes a diferentes homólogos.
•
Ocorrem quebras transversais nas duas
homólogas seguidas da fusão dos segmentos.
cromátides
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5. Etapas da meiose: 5.1. Divisão 1. Prófase I.
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No diplóteno, os cromossomos pareados começam a
separar-se, mas permanecem unidos nos pontos de
intercâmbio ou quiasmas ( do grego chiasma, cruz).
•
O número de quiasmas por cromossomo varia, podendo
existir um, dois ou muitos. Dependendo do comprimento do
cromossomo. Neste momento, as quatro cromátides da
tétrade tornam-se visíveis e o complexo sinaptonêmico
desaparece.
•
O diplóteno é uma fase de longa duração e os cromossomos
estão condensados e muito ativos em transcrição. No quinto
mês de vida intra-uterina, por exemplo, os ovócitos humanos
alcançam o estágio de diplóteno e nele permanecem por
muitos anos, até ocorrer a ovulação.
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5. Etapas da meiose: 5.1. Divisão 1. Prófase I.
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Na diacinese (do grego dia, através de) a contração dos
cromossomos é acentuada e a transcrição cessa, o número
de quiasmas torna-se reduzido por um processo denominado
terminalização.
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No final da diacinese os cromossomos homólogos são
unidos somente pelos quiasmas.
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As fases da primeira divisão que se seguem à diacinese são
semelhantes às da mitose.
Diagrama temporal da sinapse e desinapse durante a Prófase I. Apenas um
bivalente é mostrado. O estágio de paquíteno é definido como o períod
durante o qual um CS completo está formado.
•5. Etapas da meiose: 5.2 Divisão I. Pró-metáfase I.
• Na pró-metáfase I a condensação dos cromossomos atinge seu
máximo. O envoltório nuclear fragmenta-se e os microtúbulos do
fuso ligam-se ao cinetócoro dos centrômeros homólogos.
• Conseqüentemente, as duas cromátides comportam-se como
unidade funcional e movem-se juntas em direção a um pólo.
ossomos homólogos emparelhados durante a transição para
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5. Etapas da meiose: Divisão I. Pró-metáfase I.
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O quiasma foi criado na prófase.
Observe que as quatro cromátides estão dispostas como dois
pares distintos de cromátides-irmãs e que as duas cromátides de
cada par estão firmemente alinhadas por todo o comprimento,
bem como pelos seus centrômeros.
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5. Etapas da meiose: Divisão I. Metáfase I.
Durante a metáfase I os homólogos ainda estão unidos no local
dos quiasmas, alinhando-se na placa equatorial.
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5. Etapas da meiose: Divisão I. Anáfase I.
Os cromossomos homólogos separam-se na anáfase I. Os
cromossomos agora consistem em duas cromátides.
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Os cromossomos começam a ser puxados para os pólos da
célula. Um homólogo vai para um pólo e o outro para o pólo
oposto.
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Neste estágio, cada célula filha em formação contém apenas
um homólogo, duplicado em duas cromátides, mas não pares de
cromossomos.
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5. Etapas da meiose: Divisão I. Telófase I.
Em muitos organismos superiores segue-se uma etapa de
telófase I, aparentemente não em todos.
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Na telófase I, formam-se novos envelopes nucleares e a célulamãe divide-se pela primeira vez.
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Após existe uma interfase de curta duração onde não ocorre
replicação do DNA.
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Lembrar que ainda nesta fase, o número de cromossomos é
haplóide, porém cada cromossomo possui duas cromátides.
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6. Etapas da meiose: Divisão II.
Na segunda divisão vai ocorrer a separação das cromátidesirmãs até aqui ligadas pelos seus centrômeros correspondentes.
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A divisão II tem as mesmas etapas da mitose:
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Prófase, metáfase, anáfase, telófase e citocinese.
É importante lembrar que na divisão I, resultam duas células
filhas, já definidas como haplóides, com os cromossomos
divididos em cromátides irmãs.
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Também vamos lembrar que no final desta divisão I há uma das
cromátides irmãs de cada cromossomo com segmentos ou genes
misturados, resultantes da recombinação do "crossing-over".
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• 6. Etapas da meiose: Divisão II.
• De cada uma destas células formadas na divisão I, são
formadas na divisão II, duas novas células filhas. Estas são
novamente haplóides, só que com os cromossomo
individualizados. Ocorreu que as cromátides irmãs separam-se
para formar estes novos cromossomos.
• O resultado da divisão II são, portanto, quatro células filhas,
haplóides.
• Nas figuras que seguem, comparação dos mecanismos de
alinhamento cromossômico (na metáfase) e separação (na
anáfase) na divisão meiótica I e II.
• Os mecanismos e as etapas na divisão meiótica II são as
mesmas empregados na mitose normal (discutida anteriormente)
•Trabalho
de aula: descrever sucintamente a gametogênese
nos seres humanos.