COMO OS MECANISMOS DE HERANÇA OCORREM AO LONGO DO CICLO CELULAR? - BIOLOGIA - 2024

Os mecanismos de herança são aqueles que controlam a passagem de genes ou características genéticas dos pais para os filhos e ocorrem, ao longo do ciclo celular, nas fases correspondentes à mitose e meiose.

Todos os organismos são feitos de células e a teoria celular propõe que cada célula nasça de outra célula já existente, da mesma forma que um animal só pode nascer de outro animal, uma planta de outra planta e assim por diante.

Descrito o ciclo de vida de uma célula animal (Fonte: Kelvinsong via Wikimedia Commons)

As etapas pelas quais uma nova célula nasce de outra célula constituem o que se conhece como ciclo celular, que é o processo mais importante para a reprodução de seres vivos unicelulares e multicelulares.

Durante o ciclo celular, as células "copiam" todas as informações dentro delas, que estão na forma de uma molécula especial chamada ácido desoxirribonucléico ou DNA, para passá-la para a nova célula que se formará; Portanto, o ciclo celular é tudo o que acontece entre uma divisão e a próxima.

Ao longo do ciclo celular, os seres unicelulares, ao se dividirem, produzem um indivíduo completo, enquanto as células dos organismos multicelulares têm que se dividir muitas vezes para formar os tecidos, órgãos e sistemas que compõem, por exemplo, animais e plantas..

Mitose e meiose

Os organismos multicelulares têm dois tipos de células: células somáticas e gametas ou células sexuais. As células somáticas se multiplicam por mitose e as células sexuais por meiose.

Os procariotos e os organismos eucariotas mais simples se reproduzem por mitose, mas os eucariotos "superiores" se reproduzem sexualmente graças à meiose.

O ciclo celular e mitose

Células somáticas são aquelas que se dividem em um organismo para produzir as células que formarão todo o seu corpo, portanto, quando isso acontece, é necessário que todas as informações de seu interior sejam copiadas fielmente, para que se forme outra célula idêntica e esta Isso ocorre por meio do ciclo celular, que tem quatro fases:

• Fase M
• Fase G1
• Fase S
• Fase G2

A fase M (M = mitose) é a mais importante do ciclo celular e nela ocorrem mitose e citocinese, que são, respectivamente, a cópia do material genético (divisão nuclear) e a separação ou divisão das células resultante (a célula "mãe" e a célula filha).

A interface é o período entre uma fase M e a outra. Durante esse tempo, que compreende todas as outras fases citadas acima, a célula apenas cresce e se desenvolve, mas não se divide.

A fase S (S = síntese) consiste na síntese e duplicação do DNA que é organizado na forma de cromossomos dentro do núcleo (uma organela muito importante encontrada dentro das células eucarióticas).

A fase G1 (G = gap ou intervalo) é o tempo decorrido entre a fase M e a fase S, e a fase G2 é o tempo entre a fase S e a próxima fase M. Nestes dois estágios do ciclo as células continuam crescendo e se preparando para dividir.

O ciclo celular é regulado principalmente no nível das fases de intervalo (fases G1 e G2), pois tudo deve estar em boas condições para que a célula se divida (quantidade de nutrientes, estressores e outros).

Fases da mitose

Portanto, é durante a mitose que uma célula herda de sua filha tudo o que precisa para "ser" uma célula, e isso se encontra na cópia de seus cromossomos completos. Se a citocinese for contada, a mitose é dividida em 6 estágios: prófase, prometáfase, metáfase, anáfase, telófase e citocinese.

O 1-DNA é copiado durante a fase S do ciclo celular e, durante a prófase, essas cópias se condensam ou se tornam visíveis no núcleo como cromossomos. Nessa fase, também é formado o sistema de "tubos" ou "cabos" que servirão para separar as cópias das moléculas "originais" (o fuso mitótico).

2-A membrana do núcleo, onde estão os cromossomos, se desintegra durante a prometáfase, e quando isso acontece, os cromossomos entram em contato com o fuso mitótico.

3-Antes de separar os cromossomos cópia dos originais, eles são alinhados no centro das células em uma fase conhecida como metáfase.

4-Na anáfase é quando os cromossomos duplicados se separam, uns em direção a um polo da célula e outros em direção a outro, e isso é conhecido como “segregação” dos cromossomos.

5-Após sua duplicação e sua separação, dentro da célula que está prestes a se dividir, formam-se dois núcleos, cada conjunto de cromossomos em um período conhecido como telófase.

6- Citocinese é quando o citoplasma e a membrana plasmática da célula "progenitora" se dividem, resultando em duas células independentes.

O ciclo celular e meiose

A mitose é o mecanismo pelo qual as características são herdadas nas células somáticas, mas a meiose é o que forma as células sexuais, responsáveis ​​pela passagem de informações de um indivíduo multicelular completo para outro por meio da reprodução sexuada..

As células somáticas são produzidas por divisões mitóticas de uma célula especial: o zigoto, que é o produto da união entre duas células sexuais (gametas) da "linhagem germinativa", produzida por meiose e que provém de dois indivíduos diferentes: a mãe e pai.

Fases da meiose

No ciclo celular das células da linha germinativa, a meiose consiste em duas divisões celulares, que são chamadas de meiose I (reducionista) e meiose II (semelhante à mitose). Cada um é dividido em prófase, metáfase, anáfase e telófase. A prófase da meiose I (prófase I) é a mais complexa e longa.

1-Durante a prófase I, os cromossomos se condensam e se misturam (se recombinam) nas células de cada um dos pais que entram na meiose.

2-Na metáfase I, a membrana nuclear desaparece e os cromossomos se alinham no centro da célula.

3-Como na anáfase mitótica, durante a anáfase I da meiose os cromossomos se separam em direção aos pólos opostos da célula.

4- A telófase I consiste, em certos organismos, na reconstrução da membrana nuclear e na formação de uma nova membrana entre as células resultantes, que apresentam metade do número de cromossomos da célula original (haplóide).

A 5-Meiose II começa imediatamente e na prófase II os cromossomos condensados ​​são observados. Durante a metáfase II, eles estão localizados no meio da célula, como na mitose.

6-Os cromossomos são separados para ambos os pólos da célula durante a anáfase II, graças aos componentes do fuso mitótico, e durante a telófase II, novos núcleos são formados e as 4 células filhas (gametas) são separadas.

Cada gameta produzido pela meiose contém uma combinação de todo o material genético do organismo de onde veio, apenas em uma única cópia. Quando dois gametas de organismos diferentes (os pais) se fundem, esse material se mistura e as duas cópias são restauradas, mas uma de um dos pais e a outra do outro.

Referências

1. Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M.,… Walter, P. (2004). Essential Cell Biology. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2008). Molecular Biology of The Cell (5ª ed.). Nova York: Garland Science, Taylor & Francis Group.
3. Griffiths, A., Wessler, S., Lewontin, R., Gelbart, W., Suzuki, D., & Miller, J. (2005). Uma introdução à análise genética (8ª ed.). Freeman, WH & Company.
4. Pierce, B. (2012). Genética: Uma Abordagem Conceitual. Freeman, WH & Company.
5. Rodden, T. (2010). Genetics For Dummies (2ª ed.). Indianápolis: Wiley Publishing, Inc.