22. Divisão Celular - Meiose

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1 22. Divisão Celular - Meiose
BIOLOGIA 22. Divisão Celular - Meiose

2 Índice Fases da Meiose I
Prófase I / Metáfase I / Anáfase I / Telófase I Fases da Meiose II Prófase II / Metáfase II / Anáfase II / Telófase II O Ciclo Continua Meiose e Variabilidade Gênica A Permutação A Segregação Independente dos Cromossomos Homólogos

3 Meiose É uma divisão reducional em que células diploides originam células haploides. É composta de duas divisões celulares sucessivas, com apenas um período de interfase, ou seja, apenas uma duplicação cromossômica. A primeira divisão meiótica (meiose I) é reducional. A segunda divisão meiótica (meiose II) é equacional (como a mitose). A meiose (do grego, meiosis = redução) ->Meiose I: a célula-mãe diploide divide-se em duas células-filhas haploides. ->Meiose II: cada uma se divide em duas células igualmente haploides.

4 Meiose É uma divisão reducional em que células diploides originam células haploides. É composta de duas divisões celulares sucessivas, com apenas um período de interfase, ou seja, apenas uma duplicação cromossômica. A primeira divisão meiótica (meiose I) é reducional e caracteriza-se pela separação dos cromossomos homólogos. A segunda divisão meiótica (meiose II) é equacional (como a mitose) e caracteriza-se pela separação das cromátides-irmãs.

5 Fases da Meiose I O fenômeno central da meiose I é a separação simétrica dos cromossomos homólogos. A meiose I também é dividida nas mesmas quatro fases: prófase I metáfase I anáfase I telófase I

6 Fases da Meiose I Prófase I
É a fase mais longa e contém fenômenos muito importantes. É habitual dividi-la em cinco subfases, em sequência: leptóteno, zigóteno, paquíteno, diplóteno e diacinese.

7 Fases da Meiose I Prófase I Leptóteno
Cromossomos começam a se condensar. Cromossomos apresentam cromômeros. Zigóteno A condensação dos cromossomos continua. Pareamento dos cromossomos homólogos. ->Leptóteno: (do grego, leptos = fino, delgado) é o início da divisão meiótica. Os cromossomos começam a se condensar e são vistos ao microscópio óptico como fios ainda finos e longos, embora já estejam duplicados e as cromátides muito próximas. Apresentam pontos mais densos (cromômeros) onde a condensação é precoce, o que provoca a aparência de um cordão de contas. ->Zigóteno: (do grego, zygon = emparelhamento, formação do par) os cromossomos continuam o processo de condensação e ocorre um fenômeno fundamental: o pareamento dos homólogos, em que cada cromossomo se aproxima e se alinha perfeitamente a seu homólogo, com os centrômeros dos homólogos exatamente frente a frente, assim como seus locos gênicos.

8 Fases da Meiose I Prófase I Paquíteno
Os cromossomos estão completamente pareados. Diplóteno Início do afastamento dos cromossomos homólogos. Visualização dos quiasmas. ->Paquíteno: (do grego, pachys = espesso) os cromossomos estão completamente pareados, visualizando-se as 4 cromátides componentes dos pares de homólogos, que passam a ser chamados de tétrades ou bivalentes. ->Diplóteno: (do grego, diploos = duplo) nesta fase, inicia-se o afastamento dos cromossomos homólogos, ficando mais fácil visualizar a formação de pontos de contato (quiasmas: do grego, chiasma = cruzado) entre as cromátides próximas dos cromossomos pareados. Na verdade, os quiasmas são formados na fase anterior (paquíteno) ou no final do zigóteno e possibilitam as trocas dos trechos ligados dos cromossomos homólogos: permutação ou crossing-over. ->Em cada par de homólogos um é de origem paterna e outro, materna. A permutação mistura trechos de cromossomos paternos e maternos (recombinação), fenômeno importante no aumento da variabilidade gênica. Os quiasmas ligam os cromossomos homólogos até a anáfase I e são importantes fatores de manutenção do pareamento.

9 Fases da Meiose I Prófase I Diacinese
Os cromossomos continuam se afastando. Nucléolos desaparecem. Carioteca se fragmenta e se desintegra. ->Diacinese: (do grego, dia = através; cinesis = movimento) os cromossomos homólogos continuam se afastando e os quiasmas deslizam até as extremidades cromossômicas, na chamada terminalização dos quiasmas. Os nucléolos desaparecem e a carioteca se fragmenta e se desintegra. Os cromossomos pareados e ainda unidos pelos quiasmas, agora terminais, espalham-se pela célula, caracterizando o fim da prófase I. Durante a prófase I os centros celulares duplicados migram para lados opostos da célula e formam-se as fibras do fuso.

10 Fases da Meiose I Metáfase I
Os cromossomos se unem às fibras do fuso e migram para o plano equatorial da célula. Os cromossomos ainda pareados ficam com seus homólogos voltados para centros celulares opostos.

11 Fases da Meiose I Anáfase I
Os cromossomos homólogos são puxados para lados opostos através das fibras do fuso. Cada cromossomo ainda possui duas cromátides-irmãs unidas pelo centrômero.

12 Fases da Meiose I Telófase I
Os dois grupos de cromossomos começam a descondensação. As fibras do fuso se desorganizam e desaparecem. Duas novas cariotecas são formadas ao redor de cada um dos grupos cromossômicos. ->A célula comporta-se como se fosse entrar em interfase, fechando o ciclo, mas isso não ocorre. O fim da divisão I é seguido pelo início da divisão II, para a qual as células se preparam com uma nova duplicação dos centros celulares, que ocorre ainda na telófase I. No fim da telófase I, cada célula-filha possui um conjunto haploide de cromossomos ainda duplicados, chamado díades, em função da presença de 2 cromátides-irmãs. Uma divisão citoplasmática (citocinese) finaliza a primeira divisão da meiose.

13 A meiose II é semelhante à mitose: é uma divisão equacional.
Fases da Meiose II A meiose II é semelhante à mitose: é uma divisão equacional. Prófase II condensação dos cromossomos (ainda duplicados). desaparecimento gradativo do nucléolo. afastamento dos centros celulares. organização das fibras do fuso. No final, a carioteca se fragmenta e desaparece. -> A meiose II é caracterizada pela separação das cromátides irmãs.

14 Fases da Meiose II Metáfase II
Os cromossomos, associados às fibras do fuso, migram para o equador celular.

15 Fases da Meiose II Anáfase II
Ocorre a separação das cromátides-irmãs, por meio do encurtamento das fibras do fuso.

16 Fases da Meiose II Telófase II Os cromossomos sofrem descondensação.
Os nucléolos reaparecem. A carioteca se reorganiza. Ao final ocorre a citocinese. No final são quatro células-filhas haploides com cromossomos unifilamentares.

17 O ciclo continua Terminada a meiose, as células-filhas resultantes entram no período de interfase. A duplicação dos cromossomos ocorre normalmente. As células passam a conter um conjunto haploide de cromossomos duplicados. -> Dessa forma, as células não poderão mais passar por meiose, pois a divisão reducional não acontece em células haploides, já que não há pares de cromossomos homólogos.

18 Meiose e Variabilidade Gênica
Há dois processos meióticos que promovem variabilidade: a permutação, que acontece na prófase I; a segregação independente dos cromossomos homólogos, que acontece na anáfase I. ->Figura: Pode-se facilmente deduzir que a meiose inclui processos que resultam em células-filhas portadoras de combinações gênicas variadas por meio da observação de irmãos, isto é, de filhos de um mesmo casal. Irmãos não apresentam igualdade total de características, embora sejam parecidos, o que se justifica pela diversidade de combinações de genes alelos encontrados nos gametas de seus pais.

19 A Permutação Com a formação dos quiasmas, fragmentos das cromátides cruzadas são permutados, o que dá origem a novas combinações de genes em cada uma das cromátides: a recombinação. -> O pareamento dos cromossomos homólogos que acontece na prófase I se dá através de um complexo de proteínas (o complexo sinaptotêmico) que junta as cromátides mais próximas de cromossomos homólogos num processo semelhante ao fechamento de um zíper. ->Esse complexo garante um pareamento preciso, isto é, garante que cada ponto de um cromossomo se posicione exatamente ao lado do ponto equivalente de seu homólogo. ->A formação dos quiasmas é importante para que os homólogos permaneçam pareados mesmo após o desaparecimento do complexo sinaptotêmico que ocorre no diplóteno. ->No final da meiose, cada uma das quatro cromátides (as duas parentais e as duas recombinantes) são enviadas para células -filhas diferentes. ->Sem a permutação, os gametas teriam as mesmas combinações herdadas pelo indivíduo de seus pais. Com a permutação, novas combinações são geradas e transmitidas aos filhos.

20 A Segregação Independente dos Cromossomos Homólogos
-> Na metáfase I, os pares de cromossomos posicionam-se no equador celular. Como não há nenhuma ligação entre cromossomos de diferentes pares, o posicionamento em relação aos cromossomos paternos e maternos é aleatório, ou seja, genes localizados em diferentes pares de cromossomos podem se combinar de todas as formas matematicamente possíveis. -> Exemplo (ilustrado na figura): se tomarmos ao acaso dois locos gênicos de cromossomos diferentes chamados A e B e admitirmos que ambos estejam representados numa célula meiótica por alelos diferentes (alelo A num cromossomo e a em seu homólogo; B e b localizados num outro par de homólogos), são geradas quatro combinações gênicas diferentes resultantes das diferentes combinações cromossômicas possíveis: AB, ab, Ab e aB. Assim, a separação aleatória dos cromossomos homólogos que ocorre na anáfase I pode produzir diferentes combinações de alelos para genes que estão em cromossomos não homólogos.

21 Mecanismos de variabilidade Genética
A permutação mistura genes paternos e maternos localizados num mesmo par de homólogos. A segregação independente de cromossomos homólogos mistura genes paternos e maternos em diferentes pares de cromossomos. ->Os dois mecanismos de variabilidade e suas consequências genéticas serão estudados com mais detalhes mais adiante, em Genética.