Número de cromossomos na espécie humana Cada célula do corpo de uma pessoa, exceto os gametas, possui 23 pares de cromossomos homólogos, um proveniente da mãe e outro proveniente do pai no momento da fecundação.

Cromossomos homólogos Cromossomos homólogos: são cromossomos semelhantes na forma e no tamanho, presentes aos pares em células diploides (2n); membros de cada par cromossômico, um proveniente da mãe e outro do pai (do grego homoios, igual, semelhante) Cromossomos homólogos Célula diploide (2n) Não há homólogos Célula haploide (n)

Cromossomos homólogos Células diploides e células haploides Células diploides ou (2n) - (A e B): possuem pares de cromossomos homólogos (do grego diplos, duplo, dois). Todas as células do nosso corpo, com exceção dos gametas, são diploides. Células haploides ou (n) - (C e D): não possuem cromossomos homólogos; possuem apenas um dos cromossomos de cada par de homólogos (do grego haplos, simples). Óvulos e espermatozoides são exemplos de células haploides. Cromossomos homólogos Célula diploide (2n) Não há homólogos Célula haploide (n) A B C D

Células diploides e células haploides

Ciclo reprodutivo na espécie humana Ciclo haplobionte diplonte: um novo ser surge pela união de dois gametas haploides, com formação do zigoto diploide. A meiose mantém constante o número de cromossomos das espécies ao longo das gerações.

Ciclo celular: Interfase e Mitose Ciclo celular: inicia-se com o surgimento de uma nova célula, a partir de outra preexistente, e termina quando ela se divide em duas células-filhas. Interfase (G1 – S – G2): período que antecede a divisão celular – Mitose (divisão do núcleo).

Ciclo celular: Interfase e Mitose Intérfase: fase que antecede qualquer divisão celular. Ocorre a duplicação do DNA e a formação de cromossomos duplos. Possui três subfases: G1 : pré-síntese (cromossomos simples) S : Síntese de DNA – duplicação dos cromossomos G2: Pós-síntese (cromossomos duplos) Alguns autores abordam também a fase G0, anterior a fase G1, período em que a célula permanece em repouso, até que algum estímulo a faça entrar em divisão. G1 S G2 Fases do ciclo celular

Ciclo celular: Interfase e Mitose Cromossomo Simples – G1 Braço Centrômero Braço

Ciclo celular: Interfase e Mitose Cromossomo Duplo (S-G2): formado por cromátides-irmãs. Braço Braço Centrômero Braço Braço Cromátides-irmãs: nome de cada um dos dois filamentos que constituem um cromossomo duplicado.

Duplicação do DNA – Interfase (fase S) G C C T A G replicação semiconservativa A T G C C T A G A T G C C T A G DNA polimerase sintetiza DNA iguais à original e entre si

MITOSE Divisão celular: mitose Tipo de divisão celular em que uma célula-mãe, sempre com cromossomos duplos, origina duas células-filhas contendo o mesmo número de cromossomos da célula- mãe, porém simples. A mitose também é chamada de divisão equacional e simbolizada por E! MITOSE N 2N 46

Finalidades da mitose Divisões do zigoto durante o desenvolvimento embrionário. Crescimento de organismos multicelulares. Regeneração de tecidos. Substitui células que envelhecem e morrem. Formação de gametas em vegetais, alguns fungos, alguns protozoários e algumas algas.

Ciclo celular: Interfase e mitose Intérfase Prófase Metáfase Anáfase Telófase

Ciclo celular: Interfase e mitose

PRÓFASE Fases da mitose Célula animal: 2n = 4 Cromossomos não duplicados. Cromossomos duplicados.

PRÓFASE Fases da mitose Fibras do fuso em formação Centríolo Carioteca Cromossomos duplicados em condensação Fibras do fuso em formação Carioteca Nucléolo Centríolo

Fases da mitose Cromossomo: estrutura que contém uma longa molécula de DNA associada a proteínas histonas, visível ao microscópio óptico em células metafásicas. Proteína histona Condensação Cromossomo DNA

PRÓFASE Fases da mitose Início da condensação dos cromossomos. Individualização dos cromossomos. Desaparecimento do nucléolo. Migração dos centríolos (duplicados na fase S) para os polos da célula. Início da formação das fibras do fuso – conduzem os cromossomos para os polos celulares opostos durante a anáfase. Desaparecimento gradativo da carioteca.

Fases da mitose METÁFASE

METÁFASE Fases da mitose Máxima condensação dos cromossomos (visíveis ao M.O). Formação total das fibras do fuso. Ligação dos cromossomos às fibras do fuso pelo cinetócoro. Cromossomos duplos alinhados no plano equatorial da célula. Cinetócoro: estrutura proteica localizada na região do centrômero e que tem afinidade pelas fibras do fuso.

Fases da mitose ANÁFASE

ANÁFASE Fases da mitose Rompimento dos centrômeros. Encurtamento das fibras do fuso. Cromossomos simples (cromátides-irmãs) são puxados para os polos da célula. Migração das cromátides-irmãs para os polos da célula.

Fases da mitose TELÓFASE

TELÓFASE Fases da mitose Descondensação dos cromossomos. Reorganização da carioteca e do nucléolo. Desaparecimento gradativo das fibras do fuso. Ocorre a citocinese – divisão do citoplasma. Formação de duas células-filhas contendo o mesmo número de cromossomos da célula-mãe, porém simples.

Variação da quantidade de DNA em uma célula durante o ciclo celular G1 – cada cromossomo contém apenas uma molécula de DNA; S – ocorre a duplicação do DNA; G2 – cromossomo formado por duas cromátides-irmãs, cada uma contendo uma molécula de DNA; Mitose - as cromátides-irmãs separam-se na anafáse.

Divisão celular: meiose Tipo de divisão celular em que uma célula-mãe sempre (2n) com cromossomos duplos, origina através de duas divisões consecutivas, quatro células-filhas contendo a metade do número de cromossomos da célula-mãe. Diminui pela metade o número de cromossomos da célula mãe. A meiose também é chamada de divisão reducional e simbolizada por R!

Divisão celular: meiose Intérfase – duplicação do DNA (antecede a meiose). Uma duplicação cromossômica, duas divisões celulares consecutivas: redução cromossômica. Fases da meiose Divisão Reducional ou Meiose I Prófase I Metáfase I Anáfase I Telófase I Divisão Equacional ou Meiose II Prófase II Metáfase II Anáfase II Telófase II

Formação de gametas em animais – meiose gamética. Finalidades da meiose Formação de gametas em animais – meiose gamética. Formação de esporos em vegetais – meiose espórica. Manter constante o número de cromossomos das espécies ao longo das gerações. Células em que ocorre meiose na espécie humana: Ovogônias (2n) - ovários: células femininas que sofrem meiose e originam óvulos. Espermatogônias (2n) - testículos: células masculinas que sofrem meiose e originam espermatozoides.

Divisão celular: meiose

Fases da Meiose I – Prófase I 2n = 4 Formação das fibras do fuso Migração dos centríolos para os polos da célula Centríolos duplicados 2 2 1 1 1 1 2 2 Cromossomos duplicados encurtam e engrossam = condensação. Pareamento dos cromossomos homólogos (ausente na mitose) Cromossomos duplicados unidos pelo centrômero Grande aproximação dos cromossomos homólogos Carioteca começa a desaparecer

Crossing-over ou permutação Carioteca continua desaparecendo Fases da Meiose I – Prófase I Prófase I 1 1 2 2 1 1 2 2 Crossing-over ou permutação Crossing-over: promove uma maior variedade de gametas formados por indivíduo. Carioteca continua desaparecendo Crossing-over ou permutação: troca de pedaços entre as cromátides-irmãs homólogas – aumenta a variabilidade genética

Fases da Meiose I – Prófase I e Anáfase I Posicionamento dos cromossomos homólogos na região equatorial da célula (equador duplo) Migração dos cromossomos homólogos, constituídos por duas cromátides-irmãs unidas pelo centrômero, para os polos da célula. Desaparecimento total da carioteca Os cromossomos ficam presos às fibras do fuso pelo centrômero 2 2 2 2 1 1 1 1 Divisão reducional – separação dos cromossomos homólogos (n) Metáfase I Anáfase I

Fases da Meiose I – Telófase I Final da Telófase I Reaparecimento dos nucléolos; Estrangulamento da membrana plasmática – divisão do citoplasma = citocinese; Surgem duas células haploides (n=2), entretanto, cada cromossomo ainda é constituído por duas cromátides-irmãs unidas pelo centrômero. Desaparecimento das fibras do fuso; Reorganização das cariotecas e formação de dois novos núcleos = cariocinese; Descondensação dos cromossomos;

A segunda divisão da meiose pouco difere da mitose Fases da Meiose II – Prófase II e Metáfase II Prófase II A segunda divisão da meiose pouco difere da mitose Metáfase II Prófase II Início da condensação dos cromossomos; Duplicação e migração dos centríolos para os polos da célula; Início da formação das fibras do fuso; - Desaparecimento progressivo da carioteca e do nucléolo. célula A célula A Metáfase II Ligação dos cromossomos às fibras do fuso; Posicionamento dos cromossomos duplicados unidos pelo centrômero na região equatorial da célula – cada cromátide fica voltada para um polo da célula. célula B célula B

Fases da Meiose II – Anáfase II e Telófase II Telófase II - Citocinese Anáfase II Rompimento dos centrômeros; Migração das cromátides-irmãs para os polos da célula. Telófase II Descondensação dos cromossomos; Desaparecimento das fibras do fuso; Reorganização das cariotecas e reaparecimento dos nucléolos; Estrangulamento da membrana plasmática – divisão do citoplasma = citocinese; Surgem quatro células-filhas com a metade do número de cromossomos da célula-mãe (n=2).

♀ ♂ a c a c a a forma dos dedos forma do nariz c c forma do rosto B c D a B c D a B A b C D A b A b C D a forma dos dedos A B forma do nariz b ♀ ♂ c D C D c forma do rosto C D forma do queixo D Cromátides irmãs Cromátides irmãs Cromossomos irmãos Cromossomos irmãos Cromossomos homólogos forma dos dedos forma dos dedos forma do nariz forma do nariz forma do rosto forma do rosto forma do queixo forma do queixo Cromossomos homólogos

2n=4 n – crom. homól. isolados 2n – crom. homól. aos pares n=2 MEIOSE I (R!) n=2 MEIOSE II (E!) n=2 2n=4 E! - equacional 1 – quebra dos centrômeros 2 – sep. de cromátides-irmãs MITOSE (E!) 2n=4 R! - reducional 1 – sem quebra de centrômeros 2 – sep. de crom. homólogos n – crom. homól. isolados 2n – crom. homól. aos pares

Intérfase - intensa atividade celular 2n = 4 (G1) 2n = 4 (G2)

PRÓFASE PRÓFASE I 1 – condensação dos cromossomos ** 1, 2, 3 e 4 6 1 3 2 5 4 1 – condensação dos cromossomos ** 1, 2, 3 e 4 2 – desaparecimento do nucléolo 5 – pareamento crom. homólogos* 3 – formação de fibras do fuso 6 – crossing – over ou permutação* 4 – desaparecimento da carioteca * eventos exclusivos da prófase I

METÁFASE METÁFASE I 1 – placa equatorial simples 2 1 1 – placa equatorial simples 2 – placa equatorial dupla

ANÁFASE ANÁFASE I 1 – Rompimento dos centrômeros 4 2 1 – Rompimento dos centrômeros 3 – não rompe centrômeros 2 – sep. de cromátides-irmãs 4 – sep. de crom. homólogos

TELÓFASE TELÓFASE I 1 – citocinese – divisão citoplasmática * eventos contrários aos da prófase

MITOSE MEIOSE I 2 células – filhas 2n = 4 2 células – filhas n = 2

PRÓFASE II METÁFASE II

ANÁFASE II TELÓFASE II

MEIOSE II 4 células – filhas n=2

INTÉRFASE MITOSE INTÉRFASE MEIOSE G1, S (síntese) e G2 DNA descondensado (ativo) Quantidade de DNA MITOSE Equacional (E!) Produz 2 células G1 S G2 MITOSE G1 S DNA condensado (inativo) INTÉRFASE G1, S (síntese) e G2 DNA descondensado (ativo) Quantidade de DNA MEIOSE Reducional (R!) Produz 4 células G1 S G2 MEIOSE I MEIOSE II DNA condensado (inativo)

Gabarito lista de exercícios – Mitose e Meiose 3- b (I-Prófase; II-Anáfase; III-Telófase; IV- Metáfase) 4- a 5- e 6- e 7- c 8- d 9 (V) (F) Na anáfase da segunda divisão da meiose ou da mitose ocorre a divisão dos centrômeros. (F) Mitose é um processo de divisão celular que origina duas células geneticamente iguais. (F) Na prófase I da meiose ocorre pareamento dos cromossomos homólogos, seguido de crossing-over. (F) Na anáfase I da meiose, os cromossomos homólogos migram para os polos da célula, constituídos por 2 cromátides-irmãs unidas pelo centrômero.

Gabarito lista de exercícios – Mitose e Meiose 10- Meiose (esquema II – separação dos cromossomos homólogos e esquema IV – pareamento dos cromossomos homólogos e crossing-over). Célula I = anáfase II; célula II = anáfase I; célula III = metáfase II; célula IV = prófase I. 2n = 6. 11- a) Movimento 1: anáfase da mitose ou anáfase II da meiose; movimento 2: anáfase I da meiose. b) Movimento 1: separação das cromátides-irmãs; movimento 2: separação dos cromossomos homólogos. 12)- b 13)-c 14)-c 15)-b  

Gabarito lista de exercícios – Mitose e Meiose 16) I- Anáfase II; II- telófase I; III- prófase I; IV- anáfase I; V- metáfase II. Meiose; (esquema III – pareamento dos cromossomos homólogos e crossing-over; esquema IV - separação dos cromossomos homólogos. III – IV – II – V – I. IV – separação dos cromossomos homólogos; I – separação das cromátides-irmãs. 17) I- anáfase; II-prófase; III-telófase; IV- metáfase – (Mitose). Alternativa – e.

GAMETOGÊNESE ESPERMATOGÊNESE OVOGÊNESE

Espermatogênese Processo responsável pela formação dos gametas masculinos (espermatozoides), nas gônodas (testículos).

Espermatócitocitos II Período germinativo mitoses Período de crescimento Células germinativas (2n) Espermatogônias (2n) 2n Espermatócito I (2n) Período de maturação MEIOSE I (R!) Espermatócitocitos II n n n MEIOSE II Espermátides Espermátides Período de diferenciação ou espermiogênese Espermatozoides

Gametogênese (espermatogênese) Epidídimo (armazena espermatozóides) Período germinativo Célula germinativa (2n) Testículo 2n (em corte transversal) Mitose 2n Túbulo seminífero Espermatogônia Células intersticiais (de Leyding) testosterona 2n Crescimento sem divisão celular Período de crescimento Espermatócito I (2n) Meiose n Período de maturação Espermatócitos II (n cromossomos duplicados) n Epiteliócito sustentador (célula de Sertoli) nutrição Espermátides (n) Período de diferenciação n Espermatozoides

O complexo golgiense concentra-se perto do núcleo. Espermiogênese humana Espermátide Início da formação do acrossomo O complexo golgiense concentra-se perto do núcleo. Núcleo Centríolo Complexo golgiense As mitocôndrias concentram-se na região próxima ao centríolo, que se transforma em flagelo. Mitocôndria Parte do citoplasma que será eliminada Núcleo Início da formação do flagelo Espermatozóide Mitocôndrias Acrossomo Peça intermediária cabeça cauda

Gameta masculino acrossomo (complexo de Golgi) cabeça núcleo mitocôndrias peça intermediária Flagelo (centríolo)

Fases ou períodos da espermatogênese A espermatogênese pode ser dividida em quatro fases ou períodos. 1- Período germinativo (P.G): caracterizado pelas divisões celulares das espermatogônias por mitose; nesse período todas as células são diploides (2n). Obs: Células germinativas primordiais (2n): surgem nos testículos na fase final do desenvolvimento embrionário – originam espermatogônias por mitose; as espermatogônias ficam inativas até o início da puberdade. 2- Período de crescimento (P.C): enquanto algumas espermatogônias se multiplicam (E!), outras crescem, duplicam seus cromossomos e transformam-se em espermatócitos I (2n), sem haver divisão celular. 3- Período de maturação (P.M): caracterizado pela divisão meiótica dos espermatócitos I, formando, ao final da meiose I, os espermatócitos II e, ao final da meiose II, as espermátides. De cada espermatócito I formam-se, ao final do processo, quatro espermátides, que são haploides (n). 4- Período de diferenciação ou espermiogêne (P.D): caracterizado pela diferenciação de espermátides em espermatozoides, sem divisão celular e com modificações profundas na célula (surgimento do flagelo e do acrossomo).

OVOGÊNESE OU OVULOGÊNESE OU OOGÊNESE Ocorre nos ovários

Ovogênese Processo responsável pela formação dos gametas femininos (óvulos), nas gônodas (ovários).

PG PC Células germinativas Ovogônias (2n) (2n) 2 n Ovócito I PM Corpúsculo polarI n Ovócito II n Corpúsculos II Óvulo

Período de crescimento Gametogênese (ovulogênese) Folículo ovariano primário Célula germinativa (2n) Corpos lúteos Período germinativo Ovogônia (2n) 2n Mitose Ovogônias (2n) 2n Ovário Folículo maduro Ovócito II Ovulação Crescimento sem divisão celular Ovócito I (2n) (em prófase I da meiose – permanece assim até a puberdade) 2n Período de crescimento Ovócito II (n cromossomos duplicados) n Primeiro glóbulo polar (n cromossomos duplicados) Período de maturação Meiose II (só se completa se houver fecundação) n glóbulos polares (n) Óvulo (n) São formados eventualmente

Tuba uterina: (Trompa de Falópio) – Comunica as gônadas femininas (ovários) ao útero. Local onde ocorre a fecundação: Terço distal da tuba uterina A tuba uterina possui ciliatura que auxilia a locomoção do embrião até o útero Terço médio Terço proximal Fecundação Terço distal

OVÓCITO zona Membrana Plasmática (do ovócito II) pelúcida (camada de glicoproteínas – revestimento protetor) corona radiata (células foliculares – nutrem o ovócito)

Fases ou períodos da ovogênese A ovogênese pode ser dividida em três fases ou períodos. 1- Período germinativo (P.G): há mitoses e formação de ovogônias (2n). Ocorre na fase embrionária (2 ao 7 mês após fecundação). 2- Período de crescimento (P.C): não há divisão celular, mas é nessa fase que as ovogônias crescem. Cada ovogônia (2n) dá origem a um ovócito I (2n). No período embrionário, a partir do sétimo mês, os ovócitos I iniciam a meiose I, mas param na prófase, permanecendo assim até a puberdade. 3- Período de maturação (P.M): em cada ciclo menstrual, geralmente apenas um dos ovócitos I em prófase interrompida (estimulado pelo FSH) finaliza a meiose I formando o ovócito II e o corpúsculo polar I. O ovócito II entra em meiose II, que fica interrompida na fase de metáfase II, quando é liberado do ovário. Se houver a penetração do espermatozoide, a meiose II é finalizada, originando o óvulo.

Tarefa para Casa Colégio Einstein Resolver às questões do livro – Vol.1 – Parte III, abaixo: Questões para pensar e discutir – pág. 450. 1 ao 12. Vestibulares pelo Brasil – págs. 452 a 459. 1 ao 6; 8; 9; 11; 15; 18; 22; 23; 24; 27; 28; 30; 32; 33; 34. Colégio Einstein Prof. Reginaldo Rossi

Tarefa para Casa Colégio Einstein Resolver às questões do livro – Vol.1 – Parte III, abaixo: Questões para pensar e discutir – pág. 450. 1-b; 2-c; 3-a; 4-d/e; 5-d; 6-d; 7-d; 8-b; 9-c; 10-d; 11-b; 12-a. Vestibulares pelo Brasil – págs. 452 a 459. 1-c; 2-d; 3-e; 4-a; 5-a; 6-b; 8-e; 9-b; 11-b; 15-d; 18-b; 22-c; 23-c; 24-c; 27-a; 28-b; 30-d; 32-c; 33-c; 34-b. Colégio Einstein Prof. Reginaldo Rossi