Comparação entre Mitose e Meiose

Mitose

É o processo de divisão celular que permite a distribuição dos cromossomos e dos constituintes citoplasmáticos da célula-mãe igualmente entre as duas células-filhas. Tal processo é responsável pela multiplicação dos indivíduos unicelulares e pelo crescimento dos pluricelulares, por realizar o aumento do número de células.

As fases da mitose

Prófase

É a fase inicial da mitose, em que se começa a notar alteração no núcleo e no citoplasma. Com um considerável aumento do volume nuclear e com a condensação da cromatina, formando os cromossomos.Cada cromossomo é constituído de duas cromátides unidas pelo centrômero, o que significa que a duplicação dos cromossomos ocorreu antes da prófase, ou seja, na interfase.O inicio da prófase é marcado pela duplicação dos centríolos, cada um dos centríolos resultantes vão migrando para os pólos opostos da célula. A carioteca fragmenta-se e o fuso passa a ocupar a zona axial da célula.

Metáfase

Os cromossomos atingem seu grau máximo de condensação e se colocam no equador do fuso. Há dois tipos de fibras no fuso: as continuas que vão de centríolo a centríolo, e as cromossômicas, que vão de centríolo a centrômero.

Anáfase

Divisão longitudinal do centrômero.
Cromossomos-filhos migram para os pólos da célula, orientados pelas fibras do fuso.

Telófase

Desaparecimento das fibras do fuso.
Organização da carioteca e do nucléolo.
Desespiração dos cromossomos.
Fim da cariocinese e inicio da citocinese.

Meiose

A meiose é um processo de divisão celular pelo qual uma célula diplóide (2n) origina quatro células haplóides (n), reduzindo à metade o número de cromossomos constante de uma espécie. Sendo duas etapas: a primeira divisão meiótica (meiose I) e a segunda divisão meiótica (meiose II).

Na primeira etapa, também denominada reducional, ocorre a diminuição no número de cromossomos. Na segunda, equacional, o número de cromossomos das células que se dividem é mantido igual aos das células que se formam.

Meiose I
Prófase I → é uma fase muito extensa, constituída por 5 subfases: Leptóteno – inicia-se a individualização dos cromossomos estabelecendo a condensação (espiralização), com maior compactação.

Zigóteno – aproximação dos cromossomos homólogos, sendo esse denominado de sinapse.

Paquíteno – máximo grau de condensação dos cromossomos, os braços curtos e longos ficam mais evidentes e definidos, dois desses braços, em respectivos homólogos, se ligam formando estruturas denominadas bivalentes ou tétrades. Momento em que ocorre o crosing-over, isto é, troca de segmentos (permutação de genes) entre cromossomos homólogos.
Diplóteno – começo da separação dos homólogos, configurado de regiões quiasmas (ponto de intercessão existente entre os braços entrecruzados, portadores de características similares).
Diacinese – finalização da prófase I, com separação definitiva dos homólogos, já com segmentos trocados. A carioteca (envoltório membranoso nuclear) desaparece temporariamente.

Metáfase I → os cromossomos ficam agrupados na região equatorial da célula, associados às fibras do fuso.

Anáfase I → encurtamento das fibras do fuso, deslocando os cromossomos homólogos para os pólos da célula. Nessa fase não há separação do centrômero (ponto de ligação das cromátides irmãs em um cromossomo).

Telófase I → desespiralização dos cromossomos, retornando ao aspecto filamentoso, havendo também o reaparecimento do nucléolo bem como da carioteca e divisão do citoplasma (citocinese), originando duas células haplóides.
Meiose II

Prófase II → os cromossomos voltam a se condensar, o nucléolo e a carioteca desaparecem novamente. Os centríolos se duplicam e se dirigem para os pólos, formando o fuso acromático.

Metáfase II → os cromossomos se organizam no plano equatorial, com suas cromátides ainda unidas pelo centrômero, ligando-se às fibras do fuso.

Anáfase II → separação das cromátides irmãs, puxadas pelas fibras em direção a pólos opostos.
Telófase II → aparecimento da carioteca (cariocinese), reorganização do nucléolo e divisão do citoplasma(citocinese) completando a divisão meiótica, totalizando 4 células filhas haplóides.

1ª Lei de Mendel

Gregor Mendel foi o primeiro cientista da história a estudar a hereditariedade. Em suas pesquisas, ele obteve êxito em relação aos demais cientistas, devido à escolha de um material de pesquisa adequado, utilizou métodos que empregava as ervilhas de linhagens puras, observando uma característica de cada vez e não todos ao mesmo tempo, como fizeram alguns dos seus antecessores. Interpretou os dados de suas experiências, utilizando análises estatísticas de modo que obteve resultados quantitativos sobre suas pesquisas. Gregor Mendel escolheu Pisum sativum (ervilha-de-cheiro), uma planta de fácil cultivo e que produz muitas sementes, conseqüentemente, grande número de descendentes; sua flor é hermafrodita e reproduz por autofecundação.Ele procurou selecionar as plantas puras, observando por diversas gerações (cerca de seis gerações, mais ou menos, dois anos) se as características destas plantas sofreriam mudanças. Após atestar que as ervilhas eram puras, Mendel cruzou plantas que produziam sementes lisas com plantas que produziam sementes rugosas, essas plantas foram o marco inicial para as pesquisas de Mendel. A primeira geração destes cruzamentos, que deu o início à experimentação, foi chamada de geração parental ou geração de pais, representada pela letra P. Os descendentes da geração P constituíram a geração F1 ou a primeira geração de filhos. Mendel observou que o resultado de F1 foram ervilhas com sementes lisas, ou seja, as sementes rugosas não apareceram, Mendel chamou as plantas resultantes de híbridas, já que estas plantas eram descendentes de pais com características diferentes (sementes lisas e rugosas). A seguir, Mendel permitiu a autofecundação das plantas resultantes em F1 e analisou os seus descendentes, chamados de F2. O resultado apresentou que cerca de 75% das descendentes apresentavam sementes lisas e 25% rugosas. Baseado em suas pesquisas, Mendel concluiu que os genes dominantes se manifestavam na geração F1 e que os genes recessivos eram aqueles que suas características permanenciam “escondidas” em F1 e só apareciam na geração F2. A Primeira Lei de Mendel é anunciada assim: “Cada caráter é definido por um par de fatores que se separam quando um gameta é formado, indo um fator para cada gameta, sendo então, um caráter puro”.

O que é Clonagem Reprodutiva?

É a técnica pela qual se forma uma cópia de um indivíduo. O procedimento basea-se na transferência do núcleo de uma célula diferenciada, adulta ou embrionária, para um óvulo sem núcleo com a implantação do embrião no útero humano. Gêmeos univitelinos são clones naturais.


Principal diferença das técnicas de Clonagem Terapêutica e Reprodutiva

Nas duas situações há transferência de um núcleo de uma célula diferenciada para um óvulo sem núcleo. Mas na técnica de clonagem para fins terapêuticos as células são multiplicadas em laboratório para formar tecidos específicos e nunca são implantados em um útero.


Vantagens e limitações da Clonagem Terapêutica para a obtenção de células-tronco

A principal vantagem dessa técnica é a fabricação de células pluripotentes, potencialmente capazes de produzir qualquer tecido em laboratório, o que poderá permitir o tratamento de doenças cardíacas, doença de Alzheimer, Parkinson, câncer, além da reconstituição de medula óssea, de tecidos queimados ou tecidos destruídos etc, sem o risco da rejeição, caso o doador seja o próprio beneficiado com a técnica. Mas a principal limitação é que no caso de doenças genéticas, o doador não pode ser a própria pessoa porque todas as suas células têm o mesmo defeito genético.

A clonagem para fins terapêuticos não pode reproduzir seres humanos, porque nunca haverá implantação no útero. As células são multiplicadas em laboratório até a fase de blastocisto, 32-64 células, sendo a partir desse estágio manipuladas para formação de determinados tecidos. Além disso, nessa fase o pré-embrião é constituído por um aglomerado de células que ainda não tem sistema nervoso.

Células -tronco

Células-tronco são as células com capacidade de auto-replicação, isto é, com capacidade de gerar uma cópia idêntica a si mesma e com potencial de diferenciar-se em vários tecidos.

Quanto a sua classificação, podem ser:

- Totipotentes, aquelas células que são capazes de diferenciarem-se em todos os 216 tecidos que formam o corpo humano, incluindo a placenta e anexos embrionários. As células totipotentes são encontradas nos embriões nas primeiras fases de divisão, isto é, quando o embrião tem até 16 - 32 células, que corresponde a 3 ou 4 dias de vida;

- Pluripotentes ou multipotentes, aquelas células capazes de diferenciar-se em quase todos os tecidos humanos, excluindo a placenta e anexos embrionários, ou seja, a partir de 32 - 64 células, aproximadamente a partir do 5º dia de vida, fase considerada de blastocisto. As células internas do blastocisto são pluripotentes enquanto as células da membrana externa destinam-se a produção da placenta e as membranas embrionárias;

- Oligotentes, aquelas células que se diferenciam em poucos tecidos;

- Unipotentes, aquelas células que se diferenciam em um único tecido.

Constitui um mistério para os cientistas a ordem ou comando que determina no embrião humano que uma célula-tronco pluripotente se diferencie em determinado tecido específico, como fígado, osso, sangue etc. Porém em laboratório, existem substâncias ou fatores de diferenciação que quando são colocadas em culturas de células-tronco in vitro, determinam que elas se diferenciem no tecido esperado. Um estudo está sendo desenvolvido pela USP para averiguar o resultado do contato de uma célula-tronco com um tecido diferenciado, cujo objetivo é observar se a célula-tronco irá transformar-se no mesmo tecido com que está tendo contato. As células-tronco da pesquisa foram retiradas de cordão umbilical.


Quanto a sua natureza, podem ser:

Adultas, extraídas dos diversos tecidos humanos, tais como, medula óssea, sangue, fígado, cordão umbilical, placenta etc. (estas duas últimas são consideradas células adultas, haja vista a sua limitação de diferenciação). Nos tecidos adultos também são encontradas células-tronco, como medula óssea, sistema nervoso e epitélio. Entretanto, estudos demonstram que a sua capacidade de diferenciação seja limitada e que a maioria dos tecidos humanos não podem ser obtidas a partir delas.

Embrionárias, só podem ser encontradas nos embriões humanos e são classificadas como totipotentes ou pluripotentes, dado seu alto poder de diferenciação. Estes embriões descartados (inviáveis para a implantação) podem ser encontrados nas clínicas de reprodução assistida ou podem ser produzidos através da clonagem para fins terapêuticos.


Podem ser obtidas:

- Por Clonagem Terapêutica é a técnica de manipulação genética que fabrica embriões a partir da transferência do núcleo da célula já diferenciada, de um adulto ou de um embrião, para um óvulo sem núcleo. A partir da fusão inicia-se o processo de divisão celular, na primeira fase 16-32 são consideradas células totipotentes. Na segunda fase 32-64 serão células pluripotentes, blastocisto que serão retiradas as células-tronco para diferenciação, in vitro, dos tecidos que se pretende produzir. Nesta fase ainda não existe nenhuma diferenciação dos tecidos ou órgãos que formam o corpo humano e por isso podem ser induzidas para a terapia celular.

- Do Corpo Humano as células-tronco adultas são fabricadas em alguns tecidos do corpo, como a medula óssea, sistema nervoso e epitélio, mas possuem limitação quanto a diferenciação em tecidos do corpo humano.

- De Embriões Descartados (inviáveis para implantação) e Congelados nas clínicas de reprodução assistida


Podem ser utilizadas:

Terapia Celular: tratamento de doenças ou lesões com células-tronco manipuladas em laboratório.


Fonte.
Drª Mayana Zatz
Médica Geneticista da USP

Fotossintese

É o processo através do qual o vegetal produz glicose e outras substancias a partir de gás carbônico e água, usando a energia luminosa e liberando oxigênio. A energia luminosa é absorvida pela clorofila e transformada em energia química,que fica armazenada na glicose produzida.Todos os seres vivos dependem direta ou indiretamente desse processo,pois usam energia contida na molécula de glicose.
A fotossíntese ocorre nos cloroplastos que são vesículas de parede dupla, com a membrana interna formando prolongamentos (as lamelas) e várias pilhas de vesículas menores achatadas (Os granos) preenchendo os espaços há uma solução coloidal, o estroma. Nas lamelas e nos granos localiza-se a clorofila.

Mecanismo da fotossíntese

A fotossíntese é processo de produção de moléculas orgânicas a partir de gás carbônico (CO2) e água (H2O) utilizando a energia luminosa:
O processe pode ser expresso na equação abaixo:

6 Co2 + 6 H²o------Luz----- C6 H12 O6 + 6O2

Fase luminosa ou fotoquímica
Ocorre nas lamelas e nos granos.

Nesta etapa ocorre absorção de luz e a transformação de sua energia em ATP, durante essa etapa, ocorre à quebra da água em hidrogênio e oxigênio. Os átomos de hidrogênio são capturados pelo NADP que então vira NADP2H e o oxigênio é liberado para o ambiente.
A energia absorvida pela planta é acumulada em elétrons, que escapam da molécula e são recolhidos por outras substancias. Dependendo de quem os recolha podem fazer dois trajetos diferentes:

Fosforilação Cíclica
Os elétrons passam por vários transportadores liberando energia, que serve para a síntese de ATP, e em seguida retornam para a clorofila. Essa clorofila encontra-se associada a outros pigmentos, formando o chamado fotossistema I.

Fosforilação Acíclica
Os elétrons que saem da clorofila do sistema I são recolhidos por uma proteína portadora de ferro, a ferredoxina, que passa esses elétrons ao NADP (que ao mesmo tempo recolhe os íons provenientes de moléculas de água ficando NADP2H).

Fase escura, fase química ou ciclo de Calvin:
Ocorre no estroma;

Compreende a construção de glicídios a partir de moléculas de CO2. Essa síntese depende de energia (ATP) e hidrogênio (NADP2H), ambos oriundos da fase clara.
No entanto essa ligação não ocorre diretamente (ou seja, um carbono não vai se ligando ao outro simplesmente), mas há o uso de vários compostos intermediários.
Inicialmente o CO2 reage com um composto de cinco carbonos, a ribulose difosfato (RDP), que funciona como um suporte para a incorporação de CO2. Desencadeando um ciclo de reações no qual se formam vários compostos de carbono.
Resumidamente o ciclo pode ser assim descrito:
1.A ribulose difosfato (RDP) se liga ao CO2 formando um composto de 6C que se quebra dando origem a dois compostos de 3C cada, o ácido difosfo-glicerico (PGA).
2.Ácido fosfo-glicerico reage com o NADP2H e com a ATP (vindos da fase clara) e se transforma em aldeído fosfo-clicérico (PGAL), com 3C.
3. O aldeído fosfo-glicérico pode agora seguir vários caminhos:
Produzir glicose, que pode se acumular na forma de amido.
Ser oxidado pela respiração
Ser usado na síntese de aminoácidos ou gorduras

Luz
Colocando-se um vegetal no escuro percebemos apenas a absorção de O2 e desprendimento de CO2, o que eu demonstra que não esta ocorrendo a fotólise da água (fase clara), desenvolvendo apenas os processos respiratórios (ponto 1 da fig 6).

Iluminando-se fracamente o vegetal constatamos uma diminuição na absorção de O2 e eliminação de CO2 que demonstra:

Que o vegetal começou a fazer fotólise da água, passando a produzir O2.
Parte do O2 produzido é utilizado na respiração, diminuindo a absorção deste gás.
O CO2 produzido pela respiração é utilizado em parte no Ciclo de Calvin, diminuindo a quantidade de CO2 eliminado.

Quando aumentamos a intensidade da fonte luminosa progressivamente, obteremos um estado de equilíbrio em que o vegetal passa a não mais absorver nem eliminar O2 e CO isto porque todo o O2 produzido pela fotossíntese é utilizado pela respiração, assim como todo CO2 produzido pela respiração é utilizado na fotossíntese. Este estado de equilíbrio é chamado de ponto de compensação Lumínica

Temperatura
O aumento da temperatura acelera a fase escura (fase química), porém exerce pouca influência sobre a fase clara (fotoquímica) que depende da energia luminosa.
E como a fase escura depende dos produtos gerados na fase clara (ATP E NAD2H). Logo se a planta não estiver iluminada não ocorrerá à fase escura, e como o aumento da temperatura influenciará esta fase, ele surtirá pouco efeito. Se o aumento continuar acima de determinado ponto à velocidade começará a diminuir devido à desnaturação das enzimas envolvidas no processo. No entanto caso a planta esteja iluminada o aumento da temperatura provocará um aumento gradativo da velocidade. No entanto se continuar a aumentar a temperatura também ocorrerá desnaturação das enzimas envolvidas e perda de velocidade.

Gás CarbônicoA concentração de gás carbônico na atmosfera é um fator importante na limitação da fotossíntese de um planta bem iluminada. Aumentando-se a concentração de CO2, a velocidade de fotossíntese aumenta até que a luz e os outros fatores se tornem limitantes