1. 1
Capítulo 1
FINAL DE CITOLOGIA
No volume anterior fizemos uma apresentação dos diferentes componentes de uma célula EUCA-
RIOTA, testando a função desempenhada por cada um deles. Vejamos agora como aparecem esses
componentes em uma célula observada à microscopia eletrônica, que é uma forma de microscopia
bem mais sofisticada do que a microscopia óptica, permitindo uma observação muito mais deta-
lhada dos componentes celulares:
Célula Animal
mv – microvilosidades
ci – cílio
vs – vesícula de secreção
c – centríolo
p – poro
mp – membrana plasmática
Célula Vegetal
2. 2
A IMPORTÂNCIA
DO NÚCLEO CELULAR
Quando fracionamos uma célula em duas porções, uma contendo apenas o citoplasma e a outra contendo o
citoplasma e o núcleo, observamos que a fração nucleada possui a capacidade de regenerar a fração perdida,
desenvolver a sua atividade metabólica normal, e estabelecer outro processo de divisão, produzindo duas células
filhas absolutamente normais. Experiências como essa, realizadas na segunda metade do século XIX, nos reve-
laram que o núcleo de uma célula desempenha um papel fundamental no controle do metabolismo celular.
A partir da contratação de que o núcleo de uma célula exerce o total sobre o seu metabolismo, chegou-se ao
conhecimento químico das substâncias nucleares que exercem esse controle. Como designação geral, fazemos
referência às várias substâncias presentes no núcleo das células com o rótulo de MATERIAL GENÉTICO.
Plano de corte
realizado
Fração
Anucleada
Fração
Nucleada
Degeneração
Regeneração
da Fração
Perdida
Capacidade
de
Multiplicação
e
3. 3
O MATERIAL GENÉTICO DAS CÉLULAS
O que convencionamos chamar de MATERIAL GENÉTICO é, acima de tudo, um conjunto de substâncias de
propriedades, ácidas, que por motivos históricos passaram a ser denominados de ÁCIDOS NUCLEICOS. Além
de ácidos, são substâncias que formam moléculas extremamente longas, pois são formadas pela associação
de quatro diferentes unidades que se repetem inúmeras vezes, produzindo combinações que se mostram infi-
nitamente variáveis.
Os ácidos nucléicos, nas células mais evoluídas e mais comuns em nosso planeta (as células EUCARIOTAS),
ocorrem sempre associados a dois diferentes tipo de PROTEÍNAS, gerando um complexo estrutural que tem
uma capacidade por demais interessante: CONDENSAR-SE e ESPIRALIZAR-SE quando uma célula inicia o
seu processo de divisão, e DESCONDENSAR-SE e DESESPIRALIZAR-SE, quando uma célula completa o seu
processo de divisão e reassume a sua estrutura normal.
Quando a célula está desenvolvendo sua atividade normal, e sua estrutura interna estabelecida, a membrana
nuclear presente limita o material genético que tem a sua maior parte descondensada e desespiralizada: a
esse estado físico denominamos de REDE DE CROMATINA. Ao iniciar o seu processo de divisão, uma célula é
levada a desfazer a sua estrutura, inclusive a membrana nuclear; o material genético então sofre uma intensa
condensação e espiralização, passando a ser evidenciado como corpos individuais, aos quais denominamos de
CROMOSSOMAS.
Material
Genético
Núcleo
Celular
Ácidos
Nucleicos
Proteínas
Condensado
(espiraliza-
do)
Descondensado
(desespiralizado)
+
Repetição
de unidades
De dois
Tipos
OCORRÊNCIA
4. 4
A forma como esses diferentes estados aparecem, quando observamos células com técnicas de microscopia,
está representada no esquema abaixo
Material Genético
Descondensado
(desespiralizado)
Condensado
(espiralizado)
Fora da Divisão
(atividade normal)
Durante a
Divisão Celular
Rede de
Cromatina Cromossomas
Material
Genético
Fora da Divisão
Célula em sua atividade normal
- Material Genético ativo - Estado
descondensado e desespiralizado
Durante a Divisão
Célula com sua atividade normal
temporária mente interrompida -
Material Genético inativo - Estado
Condensado e Espiralizado
5. 5
Pelo fato dos cromossomos representarem as “embala-
gens” das moléculas que compõem o Material Genético
das células (as moléculas de ÁCIDOS NUCLÉICOS), o
seu estudo foi muito importante para a nossa compre-
ensão da diversidade genética dos seres vivos.
Assim, deve-se destacar que:
1. Em uma célula, os vários cromossomas distinguem-
se uns dos outros por dois aspectos: a FORMA e o
TAMANHO;
2. Nas células de organismos que resultam de pro-
cessos SEXUADOS de reprodução (especialmente a
FECUNDAÇÃO), os cromossomas ocorrem aos PARES,
sob formas EQÜVALENTES, apesar dos membros de
cada par diferirem pela FORMA e pelo TAMANHO dos
membros dos outros pares;
3. Em todos os INDIVÍDUOS NORMAIS DE CADA ES-
PÉCIE BIOLÓGICA as células apresentam um número
PARTICULAR e CONSTANTE de cromossomos, razão
pela qual essa é uma das principais informações uti-
lizadas para a caracterização de uma ESPÉCIE BIO-
LÓGICA. Observem alguns exemplos:
ANIMAIS
ESPÉCIE HUMANA 46 23 PARES
GORILA/CHIPAMZÉ 48 24 PARES
BOI 60 30 PARES
CAVALO 64 32 PARES
CACHORRO 78 39 PARES
JIBÓIA 36 18 PARES
SAPO 20 10 PARES
MOSCA-DA-FRUTA 8 4 PARES
PLANTAS
FEIJÃO 22 11 PARES
ARROZ 12 6 PARES
MILHO 20 10 PARES
TOMATE/TABACO 24 12 PARES
CEBOLA 16 8 PARES
O ÁCIDO NUCLEICO
DE CADA CROMOSSOMA
CONTÉM UM CONJUNTO
DE INFORMAÇÕES GENÉTICAS
Agora vamos entender a razão pela qual a “embalagem”
chamada CROMOSSOMA é tão importante para uma
célula em particular, ou para o conjunto de células
que formam organismos multicelulares.
Os Ácidos Nucléicos são substâncias que se apresen-
tam sob duas formas, apesar de ambas possuírem
como característica básica o fato de serem constituídas
pela repetição, em grande número, de unidades, como
se fossem grandes “trens moleculares”, formados por
centenas, milhares ou milhões de vagões. Por motivos
que não devem ser discutidos agora, os dois tipos de
ácidos nucleicos foram denominados em função do
AÇÚCAR que compõe as suas unidades constituintes:
a RIBOSE ou a DESOXIRRIBOSE.
• ÁCIDO RIBONUCLEICO – conhecido pela sigla ARN
(= RNA, sigla inglesa)
• ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO – conhecido pela
sigla ADN (= DNA, sigla inglesa)
Dos dois, o mais importante para os seres vivos é o
ADN. São as moléculas de ADN que se encontram as-
sociadas a dois tipos de proteínas, formando a “emba-
lagem” que chamamos de CROMOSSOMA.
ATENÇÃO: Foi exatamente a proposta de seqüênciar as
unidades constituintes das moléculas de ADN de todos
os cromossomas das células humanas que denomina-
mos de PROJETO GENOMA HUMANO (PGH).
A grande razão pela qual a molécula de ADN se apre-
senta como a “rainha” da vida em nosso planeta é o
fato dela se comportar como uma molécula INFORMA-
CIONAL, ou seja, conter as informações químicas que
permite às células, ou aos organismos, expressarem
suas propriedades vitais.
A maneira como essas INFORMAÇÕES QUÍMICAS con-
tidas nas moléculas de ADN exercem o controle sobre
os processos vitais de uma célula ou de um organismo
só poderá ser discutida, em pormenores, durante o
ENSINO MÉDIO. Entretanto, uma versão simplificada
desse mecanismo de controle de ser discutida, acima
de tudo para que a noção de UNIDADES DE HERAN-
ÇA (chamadas de GENES) possa ser estabelecida o
que será decisivo no estudo dos princípios básicos da
GENÉTICA.
Em primeiro lugar, deve ficar bem claro que toda e
qualquer manifestaÇão vital possui uma base quími-
ca, pois é o resultado da interação de diferentes tipos
moleculares. Fenômenos biológicos cotidianos, como
à RESPIRAÇÃO, a NUTRIÇÃO, a MOVIMENTAÇÃO
(deslocamento), a REPRODUÇÃO e até mesmo o PEN-
SAMENTO, ocorrem em conseqüência da interaÇão
de diferentes tipos de moléculas. Ora como essas mo-
Cada Cromosoma é formado por uma única
molécula de ADN. Como os Cromossomas
possuem diferentes tamanhos, isto significa
que seus ADNs possuem diferentes números
de unidades repetidas. Considerando-se os 46
cromossomas existentes nas células humanas
normais, o conjunto de moléculas de ADN que
eles contêm são formadas pela repetição de
cerca de 3 x 109 unidades!
6. 6
léculas de propriedades tão especiais não ocorrem ESPONTÂNEAMENTE na natureza, isto significa que cada
organismo deve conter as informações necessárias à produção de todas as moléculas necessárias para as suas
expressões vitais!
Em segundo lugar, as diferentes moléculas que realizam o CONTRÔLE de processos vitais são sempre PRO-
TEÍNAS, substâncias que também são formadas pelo encadeamento de unidades (chamadas AMINOÁCIDOS).
Evidentemente, assim como no caso dos ácidos nucléicos, proteínas diferentes possuem diferentes QUANTIDA-
DES e TIPOS de aminoácidos, o que significa que o número de diferentes proteínas que podem ser produzidas
pelos seres vivos é infinito.
Algumas proteínas agem sob formas SIMPLES, ou seja, apenas com seqüência de aminoácidos que as carac-
teriza, enquanto que outras, as ditas COMPLEXAS, só agem quando suas cadeias de aminoácidos estão asso-
ciadas a GLICÍDEOS (classe de substâncias orgânicas a que pertencem os açúcares), ou a LIPÍDEOS (classe de
substâncias orgânicas a que pertencem as gorduras, óleos e ceras), ou a ÁCIDOS NUCLEICOS (como as que
compõem as cromossomas, no núcleo, ou as que compõem as ribossomas no citoplasma). Mas são elas que
controlam tudo o que está relacionado às chamadas expressões vitais.
Em terceiro lugar, sempre que uma célula dá origem a outra, é transferida uma cópia de cada molécula de
ADN, sob a forma de um “braço” cromossomial, de modo que a nova célula contenha todas as informaÇões
necessárias à produção das inúmeras proteínas que irão controlar as suas funções vitais. Antes de entrar em
divisão, a célula realiza a duplicação de todas as suas moléculas de ADN, o que equivale a dizer que ela duplica
todos os seus cromossomas.
Vamos representar, sob a forma de um esquema as variaÇões de estado do MATERIAL GENÉTICO corres-
pondente a um cromossoma durante o CICLO DE VIDA de uma célula, agorea considerando o mecanismo de
duplicaçãodo ADN nele contido.
Daí é fácil concluir que, se durante o processo de divisão, cada cromossoma tiver os seus “braços” separados,
uma célula produz outra com uma cópia de tdas as moléculas informacionais (sob a forma de cromossomas)
que ela precisará para controlar os seus processos vitais. O esquema abaixo traduz uma visão simplificada do
que acabamos de expor, considerando-se uma célula que possua seis cromossomas:
Essa é a razão pela qual, ao observarmos uma célula em divisão, cada cromossoma aparece com dois "braços".
Deve-se entender que o "braço"de um cromossoma contém uma longa molécula de ADN que é uma cópia fiel
da molécula de ADN que compõe o outro "braço".
Fora da Divisão Durante a Divisão
Notar que a composição química é sempre a mesma: Uma longa molécula de ADN associada a dosi
diferentes tipos de proteínas. O que muda é o grau de condensação/espiralização.
7. 7
Voltaremos a usar essas deduções mais adiante,
no momento em que formos apresentar a noção de
CICLO DE VIDA CELULAR e os mecanismos de DIVI-
SÃO CELULAR. Agora é o momento de introduzirmos
o conceito de UNIDADE DE HERANÇA, ou GENE, para
que possamos entender a razão pela qual nós somos o
que somos por causa dos cromossomas que herdamos
de nossos pais (o que equivale a dizer por causa das
moléculas de ADN que herdamos com os cromossomas
de nossos pais).
AS UNIDADES DE HERANÇA OU GENES
Como dissemos anteriormente, a vida em nosso pla-
neta baseia-se em dois diferentes tipos de moléculas:
as INFORMACIONAIS, representadas pelos ÁCIDOS
NUCLEICOS (especialmente as moléculas de ADN), e
as CONTROLADORAS, representadas pelas PROTE-
ÍNAS. Na medida em que os dois tipos de moléculas
são formados pela repetição de unidades, os seres
vivos utilizam um sistema de CODIFICAÇÃO que é
absolutamente genial:
As moléculas de ADN são constituídas por dois filamen-
tos de unidades repetidas, dispostos no espaço como
uma escada em espiral. Seqüências de diferentes ex-
tensões em sua estrutura representam as informaÇões,
através de um sistema de códigos, para a produÇão
de todos os diferentes tipos de proteínas que o ser vivo
necessita para o seu desenvolvimento e manutenção. É
claro que as proteínas que contenham maior número
de aminoácidos são codificadas por segmentos mais
extensos na molécula de ADN.
Cada proteína, uma vez produzida, será responsável
direta ou indiretamente, pelo aparecimento de uma
característica biológica da célula em particular, ou do
organismo como um todo. Os principais tipos de prote-
ínas produzidas nas células dos seres vivos, bem como
suas formas de ação, aparecem no diagrama abaixo.
Deve-se destacar apenas que uma proteína produzida
em uma célula pode agir dentro da própria célula ou
fora dela (no caso de organismos multicelulares), neste
caso, uma das maneiras muito comuns de ação é o
efeito estimulador sobre a atividade de outras células
do próprio organismo.
ENZIMAS
Essas proteínas aceleram a velo-
cidade de todas as reações quími-
cas que caracterizam o fenômeno
vida.
ESTRUTURAIS
Essas proteínas constituem todas
as membranas da célula, bem
como seu “esqueleto” interno,
permitindo a existência dos TE-
CIDOS, ÓRGÃOS e APARELHOS.
HORMÔNIOS
Essas proteínas induzem a ativi-
dade de diferentes tipos de células
dos organismos multicelulares.
ANTICORPOS
Essas proteínas realizam a defe-
sa dos organismos multicelulares
contra agentes invasores.
CONTRÁTEIS
Essas proteínas permitem todo e
qualquer tipo de movimento em
células isoladas ou nos animais.
Portanto, através dessas múltiplas formas de ação as
proteínas determinam o aparecimento dos três tipos
de características biológicas que ocorrem nos seres
vivos.
As seqüências de unidades das moléculas de ADN
codificam as seqüências de unidades das moléculas
das proteínas que vão controlar todas as funções
vitais de uma célula ou de um organismo.
Seqüência codificadora da
PROTEÍNA X
Seqüência codificadora da
PROTEÍNA Y
Seqüência codificadora da
PROTEÍNA Z
DIFERENTESAÇÕESDASPROTEÍNAS
NASCÉLULASOUNOSORGANISMOS
Características Biológicas
Morfologia
Fisiologia
Etológicas
Relativas à
forma do
organismo
Relativas as
funções do
organismo
Relativas ao
comporta-
mento
do
organismo
8. 8
Agora estamos aptos a apresentar o conceito de GENE
ou UNIDADE DE HERANÇA:
Essa é a razão pela qual nó somos o que somos por
causa dos cromossomas que herdamos de nossos pais.
Na medida em que cada cromossoma contém uma
longa molécula de ADN, que por seu turno apresenta
várias seqüências codificadas de proteínas, ou seja,
vários GENES, isto significa que cada cromossama
contém um conjunto linear de GENES. Os vários cro-
mossamas que heradmos, portanto contém o conjunto
de GENES que precisamos para construir e manter o
mesmo organismo.
Ao realizarmos o estudo da GENÉTICA, campo da
Biologia que estuda os princípios que determinam a
herança das características biológicas, ou seja, dos ge-
nes, usaremos sempre letras para simbolizar os genes
nos cromossomas, assinalando cada gene como um
ponto, de acordo com a representação abaixo:
A - Genes que
determinam a
produção de um
certo tipo de cabe-
lo, por exemplo.
B – Genes que
determinam a
produção de uma
enzima digestiva
por células das
glândulas saliva-
res, por exemplo.
O SEXO E A VARIAÇÃO
DO NÚMERO DE CROMOSSOMAS:
HAPLOIDIA E DIPLOIDIA
A maioria esmagadora dos organismos de nosso
planeta tem sua origem a partir de processos
SEXUADOS de reprodução, mas especificamen-
te através do mecanismo de FECUNDAÇÃO. O
sexo é um fenômeno biológico que envolve a
participação de duas “casas”, a masculina e a
feminina, que têm o mesmo nível de importância
na formação do novo ser. O grande significado
desse fato é percebermos que, apesar das con-
tribuições materna e paterna não serem iguais,
elas se mostram absolutamente EQUIVALENTES.
Isso significa que...
Como isso pode acontecer? É simples. A evolução da
vida produziu duas diferentes maneiras de uma célula
se dividir: uma forma para as células que vão consti-
tuir o corpo do organismo (células ditas SOMÁTICAS)
e outra forma para as células que vão se envolver em
um processo de fecundação (células ditas GERMINAIS),
que dará origem a um novo ser.
Há dois motivos óbvios para que a evolução tenha
produzido esses dois diferentes estilos de divisão:
1 – Todas as células do novo organismo que será for-
mado deverão conter cópias de todos os genes contidos
em todos os cromossomas (os de origem PATERNA e
os de origem MATERNA).
2 – Ao produzir as células que vão originar o novo ser
é preciso reduzir o número de cromossomas à metade,
de modo que a célula GERMINAL contenha apenas um
dos dois cromossomas de cada par.
Portanto:
Células
Somáticas
Vão
constituir o
corpo do
organismo
Ao se
dividirem
mantêm
constante o
número de
cromossomas
Células
Germinais
(Gametas)
Vão somar
seus
conteúdos
genéticos
para produzir
um novo ser
Ao se dividi-
rem reduzem
o número de
cromossomas
à metade
Em consequencias dessas variações do número de cro-
mossomas nas células dos organismos multicelulares,
fomos levados a criar os conceitos de DIPLOIDIA e
HAPLOIDIA.
Um gene corresponde a uma següência específica
na molécula de ADN, localizada em um ponto tam-
bém específico de um cromossoma, que contém o
código para a produção de uma proteína, responsável
direta ou indiretamente pelo aparecimento de uma
característica biológica.
A
B
Formas
simbólicas
de repre-
sentação
de genes
localizados
em pontos
específi-
cos de um
cromosso-
ma
A
B
... Em cada fecundação em uma espécie sexuaa, o
espermatozóide (representante da "casa" masculina)
contém um determinado número de cromossomas
de diferentes formas que são equivalentes aos
encontrados no óvulo (representante da "casa"
feminina). Essa é a razão pela qual nas células dos
organismos os cromossomas ocorrem sob a forma
de pares equivalentes.
9. 9
Células
Diplóides
(idéia de
duplicidade)
Células
Somáticas
Contêm o número
completo de cro-
mossomas típico da
espécie, com os cro-
mossomas ocorren-
do sob a forma de
pares equivalentes.
Células
Haploides
(idéia de
unicidade)
Células
Germinais
Contêm a metade
do numero de cro-
mossomas típico da
espécie, possuindo
apenas um cromos-
soma de cada par
cromossomial.
Na medida em que o número de cromossomas varia
de espécie para espécie, utilizamos a letra “n” para
simbolizar o valor HAPLOIDE de cromossomas de uma
célula ou de uma espécie biológica.
O esquema abaixo representa o conjunto de informa-
ções que discutimos acima:
Assim, como as espécies sexuadas têm o seu ciclo
reprodutor baseado na variação de linhagens cElu-
lares DIPLÓIDES (2n) e HAPLÓIDES (n), e o número
de cromossomas varia entre as espécies, os símbolos
(n) e (2n) cobrem todas essas variações de valores.
Vejam:
- Espécie Humana: CÉLULAS DIPLÓIDES (2n):
contém 46 cromossomas. CÉLULAS HAPLÓIDES (n):
contém 23 crmossomas.
- Gorilas/Chimpanzés: CÉLULAS DIPLÓIDES (2N):
contém 48 cromossomas. CÉLULAS HÁPLÓIDES (n):
contém 24 cromossomas.
- Feijão: CÉLULAS DIPLÓIDES (2n): contem ...
CÉLULAS HAPLÓIDES(n): contém...
- Arroz: CÉLULAS DIPLÓIDES (2N): contém...
CÉLULAS DIPLÓIDES(n): contém...
A NOÇÃO DE CICLO DE VIDA CELULAR
Se nenhum agente externo provocar a sua morte, uma
célula isolada possui a capacidade de se manter por
um tempo indefinido alternando períodos de ativida-
de normal com períodos de divisão, como ilustra o
esquema abaixo:
Pois bem. O que convencionam chamar de CICLO DE
VIDA CELULAR representa exatamente essa alternân-
cia de períodos de ATIVIDADE NORMAL de uma célula
os seus períodos de DIVISÃO. Como a alternância
desses períodos é contínua em circunstâncias ambien-
tais favoráveis, percebe-se que o período de atividade
normal ocorre sempre entre duas fases de divisão,
razão pela qual criamos o termo INTERFASE (ou seja,
“entre fases”) para designa-lo.
Portanto o CICLO VITAL de toda célula envolve uma
alternância entre o período de atividade normal (IN-
TERFASE) e o período de DIVISÃO. Apenas para que
se tenha um referencial, queremos ilustrar que células
de mamíferos cultivadas em laboratório, portanto em
condições “ideais”m expressam um CICLO VITAL (=
tempo de geração) de 16 horas, das quais apenas 1
hora representa o tempo de divisão.
A duplicação de todas as moléculas de ADN de uma
célula deve ocorrer, obviamente, antes que a divisão
celeular se processe e enquanto o material está des-
condensado e desespiralizado. Como a duplicação
ocorre em um momento definido da INTERFASE, que
é mais ou menos a sua fase intermediária, tivemos
a necessidade de distinguir esses três condições de
uma célula, em função da quantidade de moléculas
de ADN que possui.
Por influencia da língua inglesa, usamos as letras G
(letra inicial de uma palavra inglesa que significa ES-
PAÇO) e S (letra inicial de outra palavra inglesa, que
significa SÍNTESE), usada em Biologia como sinônimo
de PRODUÇÃO, uma referência à produção das “novas”
moléculas de ADN.
Células
Diplóides
2n
Algumas
Células
Células
Diplóides
2n
Algumas
Células
organismo
masculino
organismo
feminino
Gametas
(Haploides)
Células
Diplóides
2n
Fecundação
Célula-Ovo
ou Zigoto
Novo organismo, que pode ser
masculino ou feminino
10. 10
Assim, a INTERFASE compreende:
- Fase G1 ou espaço um - a célula contém a quanti-
dade de moléculas de ADN que herdou da célula que
lhe deu origem.
- Fase S ou de produção – a célula produz uma cópia
de cada uma das moléculas de ADN que contém.
- Fase G2 ou espaço dois – a célula passa a conter o
dobro da quantidade de moléculas de ADN que herdou
da célula que lhe deu origem, já que em breve entrará
em divisão.
Nas tais células de mamíferos cultivados, de ciclo vital
de 16 horas, as 15 horas de INTERFASE distribuem-se
da seguinte maneira (apenas como referencial):
- Fase G1 – 5 horas.
- Fase S – 7 horas.
- Fase G2 – 3 horas.
Na medida em que o tempo de percurso do ciclo vital
de uma célula varia em função de inúmeros aspectos,
decidimos acrescentar o esquema abaixo, para que se
possa perceber o tempo relativo de duração de cada
uma das fases:
A1 e A2 – células que resultaram de uma divisão
anterior. O esquema mostra a ocorrência das etapas
no sentido horário.
Atenção: umadasmaisgravesdoençascom quetemoslida-
do, conhecida pela denominação comum de CÂNCER, ocorre
na medida em que uma célula torna-se incapaz de controlar o
seuritmoprogramadodedivisão.Perdendoessecontrole,uma
célula cancerosa passa a apresentar um ritmo extremamente
acelerado de divisão, invadindo tecidos normais e comprome-
tendo suas funções, levando o indivíduo à morte.
OS MECANISMOS DE DIVISÃO CELULAR
Como justificamos anteriormente, dois mecanismos de
uma célula se dividir surgiram na evolução: um que
representa apenas um mecanismo de cópia, pois man-
tém constante o número de cromossomas, e outro que
reduz à metade esse número. Agora chegou o momento
de darmos um nome a cada em desses mecanismos,
de discuti-los em seus aspectos gerais.
Mitose
Produz célula idênticas geneticamente, ou seja, com
os mesmos números de cromossomas e os mesmos
noções de genes. Por isso é dito um mecanismo EQUA-
CIONAL.
Meiose
Produz células geneticamente diferentes, pois apresen-
tam a metade do número de cromossomas e diferentes
combinações de genes. Por isso é dito um Mecanismo
REDUCIONAL.
Os esquemas abaixo procuram mostrar as diferenças
básicas entre esses dois mecanismos de divisão celu-
lar, tomando-se células DIPLÓIDES (2n) como base
de raciocínio:
Como se percebe pela análise comparada dos esquemas, MI-
TOSE e MEIOSE são mecanismos de divisão que apresentam
duas outras diferenças entre si, além da já referida:
- A MITOSE ocorre través de uma divisão direta, en-
quanto que a MEIOSE compreende duas divisões;
- Em conseqüência, da MITOSE resultam apenas duas cé-
lulas, enquanto que da MEIOSE resultam quatro células.
Para facilitar a análise desses mecanismos de divisão
celular, decidimos distingui-los como se ocorressem
em cinco etapas, que foram denominadas de:
Prófase Prometafase Metáfase Anáfase Telófase
Fases estabelecidas para ilustrar o que acontece
durante a divisão de uma célula.
Mitose
Células Somáticas
Meiose
Células Germinais
Divisão 1
Divisão 2
11. 11
Observe como se sucedem essas diferentes fases quando uma célula sofre uma MITOSE:
Início:
Os centríolos começam a se deslocar para os polos opostos da
célula;
A menbrana nuclear começa a se desorganizar;
Arede de cromatina começa a se descondensar;
Final:
Desaparecimento da membrana nuclear;
Início:
Desaparecimento da membrana nuclear;
Final:
Completa organização do fuso de divisão;
Disposição de todos os cromossomas no equador da célula
Momento único:
Fuso de divisão totalmente formado;
Todos os cromossomas dispostos no equador e preso a uma
fibra do fuso;
Início:
Separação dos braços de cada cromossoma;
Final:
Chegada dos braços cromossomiais aos polos da célula;
Início:
Chegada dos cromossomas aos po-
los opostos da célula;
Reorganização das menbranas nu-
cleares;
Desmontagem do fuso de divisão;
Descondensação dos cromossomas;
Final:
Separação das células-filhas;
12. 12
Já no mecanismo da MEIOSE, destinado a produzir
células que vão dar origem a novos organismos, e que
portanto devem ter o seu número cromossomial reduzi-
do a metade, ocorre um fenômeno muito particular.
O fato dos cromossomas estabelecerem um íntimo
e específico pareamento dá à MEIOSE as suas duas
grandes particularidades:
1) Ocorrer através de duas divisões consecutivas: a DI-
VISÃO I, que é REDUCIONAL, porque leva à separação
dos cromossomas de cada par, e a DIVISÃO II, que é
EQUACIONAL, porque leva à separação dos braços de
cada cromossoma;
2) Produzir células-filhas que, além de conterem ape-
nas a metade do número de cromossomas das células
somáticas, apresentam genes recombinados;
Vejam como o estabelecimento de pares entre os
cromossomas de cada tipo, independentemente da
recombinação de genes, define as características da
MEIOSE (usaremos como modelo de raciocínio uma
célula em que 2n = 6 cromossomas):
Foi exatamente a evolução de um mecanismo
de divisão celular em que os cromossomas
equivalentes estabelecem pares, e recombinam
seus genes, que constituiu a base da SEXU-
ALIDADE entre os organismos. Inclusive foi
essa a razão pela qual, em todos os animais, a
MEIOSE é utilizada apenas nas linhagens ce-
lulares que irão gerar as células reprodutivas
(=germinais), ou seja, os futuros GAMETAS:
As duas principais conseqüências desse fato são:
1) Cada indivíduo representa uma combinação de
genes extremamente particular, já que ele resulta
de uma fecundação que envolveu dois gametas que
também apresentavam combinaÇões particulares
entre seus genes;
2) Todo Organismos que resulta de um processo se-
xuado, por fecundação, nunca é uma cópia genética
do macho ou da fêmea que geraram. Ele sempre é um
produto da combinação dos genes dos dois geradores,
contidos nos cromossomas equivalentes de origem ma-
terna e paterna.
Os cromossomas equivalentes (o de origem
paterna e o de origem matrna) dispõem-se
aos pares, e trocam segmentos, ou seja,
recombinam os seus genes.
A partir desse momento
ocorrerá a separação
dos cromossomas de
cada par.
A partir
d e s s e
momen-
to ocor-
rerá a
separa-
ção dos
braços
de cada
cromos-
soma
n=3 n=3 n=3 n=3
Célula em
metáfase da
divisão II
Célula em metáfase da divisão I
DIVISÃO REDUCIONAL
DIVISÃO
EQUACIONAL
2n=6
Divisão I
Divisão II
Célula
que dará origem a
Gametas
Dentro dos testículos,
nos machos, ou dos
ovários, nas fêmeascromossomas
Nas fêmeas,
o produto da
meiose é um
óvulo e três
f o r m a ç õ e s
reduzidas que
não são fecun-
dáveis.
Nos machos
as células, ao
completarem a
meiose, sofrem
importantes
m u d a n ç a s
estruturais,
gerando os
espermatozói-
des.
O fenômeno de recombinação de genes através
da troca de segmentos dos cromossomas de
cada par (denominado de permutação gênica)
faz com que os gametas produzidos por um
indivíduo tenham alguma diferença entre sí, na
medida em que possuem diferentes combina-
ções entre seus genes.
13. 13
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
Núcleo Celular
1 – (COLÉGIO NAVAL)As células humanas apresen-
tam:
a) material genético disperso no citoplasma;
b) a mesma forma e atividade em todo o corpo;
c) vacúolos de suco celular e cloroplastos;
d) 46 pares de cromossomas
e) 23 pares de cromossomas.
2 – (F.C CHAGAS-BA) Nas células em interfase, o
material genético aparece na forma de:
a) carioteca;
b) fuso acromático;
c) nucléolo;
d) cromatina;
e) cariolinfa.
3 – (F. OBJETIVO-SP) Quais são as estruturas celu-
lares relacionadas com a transmissão dos caracteres
hereditários?
a) lisossomos;
b) ribossomos;
c) centríolos;
d) cloroplastos;
e) cromossomas.
Divisão Celular
4 – (COLÉGIO NAVAL) A mitose é o processo de divisão
celular que permite:
a) a produção de células semelhantes à célula-mãe;
b) a produção de células sexuais;
c) o crescimento dos seres unicelulares;
d) a reprodução dos seres pluricelulares;
e) a produção de quatro células semelhantes.
5 – (U.F.RO) Os itens abaixo se referem á mitose e
todos eles estão corretos, exceto:
a) é um processo de divisão celular importante para o
crescimento dos organismos;
b) ocorre nas células somáticas de animais e vege-
tais;
c) uma célula-mãe origina duas células-filhas com o
mesmo número de cromossomas;
d) a duplicação do DNA ocorre na fase da metáfase;
e) na fase da telófase, forma-se uma membrana nuclear
em torno dos cromossomas e o citoplasma se divide.
6 – (F. OBJETIVO-SP) A fase da vida da célula em que
os cromossomas sofrem o processo de duplicação é a:
a) interfase;
b) prófase;
c) metáfase;
d) anáfase;
e) telófase.
7 – (U.F.RN) Em que período do ciclo celular ocorre a
síntese de DNA?
a) nos períodos G1 e G2;
b) apenas no período S da interfase;
c) apenas no período G1;
d) apenas no período G2;
e) durante toda a interfase.
8 – (UFRS) No esquema abaixo esta apresenta uma
célula em anáfase da mitose. Observando-a, pode-se
concluir que pertence a um organismo cujas células
somáticas gametas possuem, respectivamente:
a) 12 e 6 cromossomas;
b) 6 e 12 cromossomas;
c) 6 e 3 cromossomas;
d) 3 e 6 cromossomas;
e) 24 e 12 cromossomas.
9 – (FUVEST-SP) A figura mostra modificações no
forma do cromossoma durante o ciclo celular. Que
fases do ciclo têm cromossomas como os que estão
representados em 1 e 3, respectivamente?
a) interfase, metáfase;
b) interfase, anáfase;
c) interfase, telófase;
d) prófase, anáfase;
e) profrase, telófase.
10 – (UFRO)
1 telofase;
2 profase;
3 metafase;
4 interfase.
( ) cromossoma na placa equatorial.
( ) formação do fuso mitótico.
( ) desaparecimento da membrana nuclear.
( ) duplicação do DNA.
( ) citocinese.
A associação correta, de cima para baixo, entre as fases
da mitose e os fenômenos que nelas correm é:
a) 3, 1, 2, 4, 4
b) 1, 2, 4, 3, 3
c) 3, 2, 2, 4, 1
d) 4, 4, 3, 2, 1
e) 1, 3, 2, 1, 2
14. 14
11 – (UNIFOR-CE) Considere as seguintes figuras que
representam etapas da mitose.
Durante a mitose, as etapas representas transcorrem
na seguinte ordem:
a) III, II, I
b) III, I, II
c) II, I, III
d) I, III, II
e) I, II, III
12 –(UFRS) Na mitose, a fase em que as cromátides-
irmãs, separadas por divisão do centrômero, dirigem-se
para pólos opostos da célula, é a:
a) telófase;
b) prófase;
c) metafose;
d) anáfase;
e) interfase
13 – (UCPE) Na divisão celular mitótica, os cromos-
somas se apersentam ordenados no plano equatorial
durante a:
a) anáfase;
b) intercinese;
c) telofase;
d) prófase.
14 –(UECE) Nas células somáticas humanasm os
fenomenos de duplicação do DNA e separação dos
centrômetros ocorrem, respectivamente, nas etapas:
a) metafse prófase;
b) interfase e anáfase;
c) prófase e telosafe;
d) interfase e metáfase.
15 –(UNIFOR-CE) O esquema abaixo representa núcleo
de uma célula.
Supondo-se que 20 células desse tipo sofram uma
divisão mitótica, surgirão:
a) 80 células Ab/aB;
b) 40 células AB/ab;
c) 40 células Ab/aB;
d) 20 células AB e 20 células ab;
e) 20 células Ab e 20 células aB.