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3.11.1: Syngamia e meiose - Biologia

3.11.1: Syngamia e meiose - Biologia


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3.11.1: Syngamia e meiose

Syngamy and Meiose

Um processo sexual é importante para a sobrevivência de uma espécie. Primeiro, torna a população mais diversa, o que permite mais flexibilidade para se adaptar por meio da seleção natural. Seleção natural significa que todos os organismos são diferentes, mas se as condições ambientais mudarem, apenas os mais adaptados sobreviverão. Se a população for uniforme, tem menos chance de sobrevivência. Em segundo lugar, evita que mutações letais sejam transferidas para a prole, porque aqueles com as mutações morrerão em vez de transmitir esses genes. O último acontece quando o gene mutado é duplicado ou está sozinho no genótipo.

(Genótipo é um conteúdo genético do organismo. UMA gene é um pedaço de DNA, que é igual a uma proteína. UMA mutação é um “erro” no DNA. Uma proteína (muitas delas são enzimas) é composta de aminoácidos encadeados. UMA população é um grupo de organismos que podem potencialmente cruzar e não têm barreiras de isolamento.)

Para tornar as populações mais diversificadas, os organismos precisam trocar DNA. Uma maneira pela qual as células trocam genes é por meio da singamia. Syngamy (frequentemente rotulado como “Y!”), é a fusão de duas células, resultando em uma célula que tem o dobro de cromossomos. As duas células que são fundidas são chamadas gametas, e a célula resultante é umzigoto. O objetivo da singamia é a renovação do material genético. As novas células têm genótipo diferente dos gametas. A sin-gamy contínua aumentará a quantidade de DNA, então as células usam meiose (frequentemente rotulado por "R!") Para contrabalançar este efeito colateral da singamia:

Syngamy resulta em célula diplóide:

X + X - & gt XX

No diplóide organismos, os cromossomos formam pares (esses cromossomos emparelhados são conhecidos como homólogo), enquanto em halplóide organismos eles permanecem solteiros.

Existem três tipos de singamia (Fig. 4.4): isogamia, heterogamia e oogamia. Isogamia acontece quando os gametas que se fundem têm diferentes tipos de geno.Heterogamia é quando os gametas têm dois tamanhos diferentes. o fêmea é maior porque tem recursos para cuidar da prole, enquanto o machos são menores e podem aumentar em número para permitir a competição e tornar a fertilização mais provável. Oogamy é quando os gametas também têm mobilidade diferente. Na oogamia, a fêmea imóvel é conhecida como a oócito, e o macho flagelado como o espermatozóide, que é apenas um gameta móvel aqui. Em alguns organismos (algas vermelhas, esponjas, crustáceos, a maioria das plantas com sementes), os espermatozóides tornam-se imóveis esperma portanto, serão necessários agentes externos para movê-lo. Ambos os espermatozóides e espermácias são chamados de espermatozoides.


Meiose: Definição, Tipos, Estágios e Significância

Célula divisora ​​é um dos acontecimentos importantes da nossa vida que divide cada dia, cada hora, cada segundo. Nesse processo, uma única célula se divide para formar duas células e, novamente, duas células produzem quatro células e assim por diante. Este processo é conhecido como divisão celular ou reprodução celular.

As células de uma espécie específica têm um número constante de cromossomos. Por exemplo, humano contém 46 ou 23 pares de cromossomos (44 + XY em homens e 44 + XX em mulheres). Na reprodução sexual, os gametas masculino e feminino do organismo se fundem para formar o zigoto. Se o gameta tiver o mesmo número (46) de cromossomos que as células somáticas, o zigoto terá o dobro (92) do número diplóide de cromossomos. Esse número dobraria a cada geração. No entanto, o número de cromossomos sempre permanece constante de geração em geração, ou seja, 46. Isso se deve à divisão meiótica que reduz o número de cromossomos à metade e neutraliza o efeito da fertilização.

O procedimento que ocorre durante a formação de gametas ou esporos e envolve uma divisão de redução em que cada célula filha obtém um de cada par de cromossomos, diminuindo assim o número de cromossomos em cada célula para a metade, é conhecido como meiose. Também é chamada de divisão de redução. O biólogo alemão Oscar Hertwig descreveu pela primeira vez a meiose em ovos de ouriço-do-mar em 1876. Mas o zoólogo belga Edouard Van Beneden descreveu novamente a meiose em ovos de Ascaris (lombriga) em nível de cromossomo

Durante o processo de meiose, a divisão do cromossomo ocorre uma vez, enquanto a divisão do núcleo e do citoplasma ocorre duas vezes. Devido à meiose, quatro células haplóides são formadas a partir de uma única célula diplóide. Uma célula em meiose às vezes é chamada de meiócitos.


Syngamy

União de gametas resultando na formação de um zigoto.

Syngamy, também conhecido simplesmente como fertilização, é mais conhecido como a fusão de óvulo e espermatozóide flagelado. Este processo, no entanto, nem sempre envolve gametas diferentes nem necessariamente, se envolver esperma, esse espermatozóide deve possuir flagelos. Na verdade, para muitos organismos, como muitas algas, os espermatozoides podem possuir mais de um flagelo!

Independentemente dos detalhes de quais tipos de células se combinam com quais, a singamia sempre representa uma duplicação da ploidia, geralmente indo de haplóide para diplóide. Isso contrasta com o processo de meiose, que sempre envolve uma redução da ploidia pela metade, geralmente indo de diplóide para haplóide.


Para reiterar, em manter o controle da ploidia:

células germinativas (diploides) & rarr meiose & rarr gametas (haploides) & rarr singamia & rarr zygote (diplóide) & rarr mitose & rarr células germinativas

Legenda da imagem: Fertilização em sua forma mais familiar, a fusão de esperma com ovo.


Este processo é ligeiramente diferente nas plantas devido à alternância de gerações:

esporófito (diploide) & rarr meiose & rarr spores (haplóide) & rarr mitose (germinação e assim por diante) & rarr gametophyte (haplóide) & rarr mitose & rarr gametes (haploide) & rarr syngamy & rarr zygote (diploide) & rarr mitose & rarr sporid

O esporófito e o gametófito são (conforme indicado) as plantas multicelulares diplóides e haplóides, respectivamente.


Na maioria dos fungos multicelulares, o processo consiste em:

talo (diplóide) & rarr meiose & esporos rarr (haploide) & mitose rarr (germinação e assim por diante) & rarr talo (diplóide)


3.11.1: Syngamia e meiose - Biologia

1. Edouard van Beneden propôs que um óvulo e um esperma, cada um contendo metade do complemento dos cromossomos encontrados nas células somáticas, se fundissem para produzir uma única célula chamada de (n) ______.
A. zigoto
B. cariótipo
Embrião de C.
D. oócito

2. ______ é um processo de divisão nuclear que reduz o número de cromossomos por célula de 2 conjuntos para 1 conjunto.
A. Mitose
B. Meiose
C. Fissão binária
D. Syngamy

3. As células ______ contêm um conjunto de cromossomos.
A. Linha germinativa
B. Somático
C. diplóide
D. Haploid

4. Em ciclos de vida que alternam entre os estágios haplóide e diplóide, a fertilização dobra o número de cromossomos por célula, enquanto ______ o reduz pela metade.
A. mitose
B. meiose
C. fissão binária
D. singamia

5. Cromossomos homólogos emparelham ao longo de seu comprimento durante a prófase I da meiose. Enquanto dois homólogos estão emparelhados, a troca genética pode ocorrer entre eles em um processo chamado ________.
A. syngamy
B. sinapsis
C. sortimento independente
D. cruzando

6. Em comparação com a reprodução assexuada, a principal vantagem da reprodução sexual é que ela
A. requer menos energia
B. aumenta a diversidade genética da prole
C. pode produzir descendentes mais complexos
D. pode produzir um maior número de descendentes

B. aumenta a diversidade genética da prole

7. Se não houvesse supressão da replicação do DNA entre as divisões meióticas, mas a citocinese ocorresse normalmente, qual seria o resultado mais provável da meiose?
A. 4 células diplóides
B. 2 células diplóides
C. 4 células haplóides
D. 2 células haplóides
E. 2 células diplóides e 2 células haplóides

8. Evidências de passagem podem frequentemente ser vistas sob o microscópio óptico como uma estrutura chamada _______.
A. kinetochore
B. centrômero
C. chiasma
D. centriole

9. A fusão de um gameta masculino com um gameta feminino é chamada
A. syngamy.
B. meiose.
C. mitose.
D. recombinação.
E. sinapsis.

10. Organismos diplóides usam meiose para produzir células haplóides. A meiose consiste em quantas rodadas de divisão nuclear?
Um
B. dois
C. três
D. quatro
E. nenhum destes

11. O emparelhamento de cromossomos ao longo de seus comprimentos, que é essencial para o cruzamento, é referido como
A. syngamy.
B. sinapsis.
C. prófase.
D. recombinação.
E. centrômero.

12. A célula produzida pela fusão de um óvulo e um espermatozóide é o
A. gameta.
B. oócito.
C. zygote.
D. célula da linha germinativa.
E. célula somática.

13. O zigoto tem
A. uma cópia de cada cromossomo.
B. um complemento haplóide completo de cromossomos.
C. cromossomos idênticos aos de uma célula de esperma.
D. cromossomos idênticos aos de uma célula-ovo.
E. duas cópias de cada cromossomo.

E. duas cópias de cada cromossomo.

14. Todas as células animais são diplóides, exceto
A. gametas.
B. células musculares.
C. células nervosas.
D. células da linha germinativa.
E. células somáticas.

16. Qual das seguintes opções produz novas células que são geneticamente idênticas à célula original?
A. meiose
B. mitose
C. cruzando
D. variedade independente
E. fertilização

17. Em animais, as células que irão eventualmente sofrer meiose para produzir gametas são colocadas de lado no início do desenvolvimento. Estes são chamados
A. células somáticas.
B. células da linha germinativa.
C. células sexuais.
D. gametófitos.
E. células reprodutivas.

18. Qual dos eventos a seguir ocorre primeiro durante a meiose?
A. cromossomos homólogos se separam e são puxados para pólos opostos da célula
As cromátides irmãs separam-se e são puxadas para pólos opostos da célula
C. chromosomes decondense
D. sinapsis de cromossomos homólogos
E. pares de cromossomos homólogos se alinham ao longo da placa equatorial

D. sinapsis de cromossomos homólogos

19. Cromossomos trocam informações genéticas por
A. fertilização.
B. mitose.
C. syngamy.
D. Replicação de DNA.
E. cruzando.

20. O cruzamento entre cromossomos homólogos ocorre durante
A. prófase II.
B. prófase I.
C. interfase II.
D. interfase I.
E. metafase II.

21. O complexo sinaptonemal é
A. um agrupamento de microtúbulos em cada pólo da célula.
B. uma rede de microtúbulos que forma o aparelho do fuso.
C. uma rede de proteínas que mantém os homólogos juntos.
D. a área onde os microtúbulos se ligam ao centrômero de cada cromossomo.
E. uma região de DNA altamente enrolado.

C. uma rede de proteínas que mantém os homólogos juntos.

23. O que melhor descreve o processo de seleção independente?
A. A maneira como um par de homólogos se alinha ao longo da placa metafásica não afeta como qualquer outro par se alinha.
B. A segregação de cromossomos durante a meiose I é independente de sua segregação durante a meiose II.
C. Durante a sinapsis, os cromossomos formam pares aleatoriamente.
D. O cruzamento ao longo de um par de cromossomos é independente do cruzamento ao longo dos outros pares.
E. Durante a sinapsis, os homólogos se emparelham independentemente uns dos outros.

A. A maneira como um par de homólogos se alinha ao longo da placa metafásica não afeta como qualquer outro par se alinha.

22. No final da meiose II, cada uma das quatro células resultantes contém
A. um conjunto completo de cromossomos, cada um com 2 moléculas de DNA.
B. dois conjuntos completos de cromossomos, cada um com 2 moléculas de DNA.
C. um conjunto completo de cromossomos, cada um com 1 molécula de DNA.
D. dois conjuntos completos de cromossomos, cada um com 1 molécula de DNA.

C. um conjunto completo de cromossomos, cada um com 1 molécula de DNA.

24. Em plantas e animais, o zigoto se desenvolve por meio de qual dos seguintes processos?
A. mitose
B. meiose
C. syngamy
D. sinapsis
E. divisão de redução

25. O emparelhamento de cromossomos homólogos é chamado
A. syngamy.
B. sinapsis.
C. alinhamento.
D. variedade independente.
E. cruzando.

26. Qual explica melhor o processo de meiose?
A. As células que resultam da meiose I são haplóides e cada cromossomo consiste em 1 cromátide.
B. As células que resultam da meiose I são haplóides e cada cromossomo consiste em 2 cromátides.
C. As células que resultam da meiose II são haplóides e cada cromossomo consiste em 2 cromátides.
D. As células que resultam da meiose I são diplóides e cada cromossomo consiste em 2 cromátides.
E. As células que resultam da meiose I são diplóides e cada cromossomo consiste em 1 cromátide.

B. As células que resultam da meiose I são haplóides e cada cromossomo consiste em 2 cromátides.

27. Durante a meiose, as cromátides irmãs são mantidas juntas por
A. um centrômero comum e microtúbulos cinetocorados.
B. um centrômero comum e quiasma.
C. um centrômero comum e microtúbulos polares.
D. um centrômero comum e uma proteína chamada coesão.
E. os cinetocoros e uma proteína chamada coesão.

D. um centrômero comum e uma proteína chamada coesão.

28. O que se segue imediatamente à meiose I?
A. Replicação de DNA
B. prófase II
C. metáfase II
D. sinapsis de homólogos
E. cruzamento de homólogos

29. Todos os itens a seguir aumentam a variação genética, EXCETO
A. cruzando.
B. fertilização aleatória.
C. sortimento independente.
D. mitose.
E. mutação.

30. Um de um par de cromossomos com informações genéticas semelhantes e de fontes diferentes, como espermatozóide e óvulo.
A. chiasma
B. homólogo
C. kinetochore
D. sinapsis
E. sinaptonemal

31. Quais estruturas indicam onde ocorreu o cruzamento.
A. chiasmata
B. centromeres
C. kinetochores
D. centríolos
E. fibras do fuso

32. Qual estrutura mantém dois cromossomos homólogos juntos?
A. centrômero
B. kinetochore
C. microtúbulos polares
D. aparelho de fuso
E. complexo sinaptonemal

33. Durante a anáfase I, qual representa melhor a segregação das cromátides que formam um par de homólogos? (M representa uma cromátide materna e P representa uma cromátide paterna. Suponha que não ocorra cruzamento.)
A. M e M para um pólo P e P para o outro pólo.
B. M e P para um pólo M e P para o outro pólo.
C. M para um pólo P para o outro pólo.
D. metade de M e metade de P para cada pólo.
E. a segregação dessas cromátides é completamente aleatória.

A. M e M para um pólo P e P para o outro pólo.

34. Você está estudando a meiose em um organismo onde 2n = 28. Quantos cromossomos estarão presentes em cada célula após a meiose I estar completa, mas antes do início da meiose II?
A. 7
B. 14
C. 28
D. 56

35. Você está estudando a meiose em um organismo onde 2n = 24. Quantos cromossomos cada núcleo terá após a conclusão da meiose II?
A. 24
B. 12
C. 6
D. 48

36. Você está comparando os eventos da meiose I em células de vários organismos diferentes. Você se depara com uma espécie na qual não observa nenhum quiasma. A melhor conclusão a fazer é
A. não há cruzamento entre cromátides não-irmãs
B. cinetóforos de cromátides irmãs não se fundem
C. os pares de cromossomos não serão classificados de forma independente
D. chiasmata se formará durante a meiose II

A. não há cruzamento entre cromátides não-irmãs

22. No final da meiose II, cada uma das quatro células resultantes contém
A. um conjunto completo de cromossomos, cada um com 2 moléculas de DNA.
B. dois conjuntos completos de cromossomos, cada um com 2 moléculas de DNA.
C. um conjunto completo de cromossomos, cada um com 1 molécula de DNA.
D. dois conjuntos completos de cromossomos, cada um com 1 molécula de DNA.

C. um conjunto completo de cromossomos, cada um com 1 molécula de DNA.

37. Qual afirmação sobre a divisão redutiva da meiose é falsa?
A. Durante a divisão redutiva, os homólogos migram para pólos opostos da célula.
B. Durante a divisão redutiva, as cromátides irmãs migram para pólos opostos da célula.
C. Durante a divisão redutiva, os centrômeros não se dividem.
D. No final da divisão redutiva, cada núcleo filho tem metade dos centrômeros do núcleo parental.

B. Durante a divisão redutiva, as cromátides irmãs migram para pólos opostos da célula.

38. A proteína Rec8 mantém as cromátides irmãs juntas durante a meiose. Se um indivíduo tem uma mutação que evita a degradação de Rec8, isso provavelmente impediria
A. segregação normal durante a meiose I
B. segregação normal durante a meiose II
C. sinapsis de cromossomos homólogos
D. cruzando durante a prófase I

B. segregação normal durante a meiose II

39. Qual das seguintes alternativas provavelmente ocorreria se você evitasse que a ciclina B se associasse à sua quinase dependente de ciclina perto do final da meiose I?
A. falha em manter a coesão da cromátide irmã no centrômero
B. falha em formar complexos de iniciação necessários para que a replicação do DNA prossiga
C. supressão da replicação do DNA
D. ativação da replicação do DNA

D. ativação da replicação do DNA

40. Qual das seguintes afirmações sobre a passagem é falsa?
A. O cruzamento ocorre entre cromátides não-irmãs.
B. O cruzamento ocorre entre cromátides irmãs.
C. O cruzamento ocorre durante a prófase I.
D. Os locais de passagem são chamados de quiasmas.
E. O cruzamento também é chamado de recombinação genética.

B. O cruzamento ocorre entre cromátides irmãs.

41. Um ciclo de vida que alterna regularmente entre os estágios haplóide e diplóide é encontrado em todos os seguintes EXCETO
A. cães
B. a bactéria E. coli
C. plantas de alfafa
D. o molde N. crassa

42. Em 95% dos casos de síndrome de Down, há um cromossomo extra (número 21) em cada célula. Esta condição aneuploide é provavelmente o resultado de
A. falha em suprimir a replicação do DNA entre a meiose I e a meiose II
B. falha dos cromossomos em ordenar independentemente durante a meiose
C. falha de 1 par homólogo em segregar durante a meiose.
D. falha de 2 pares homólogos em segregar durante a meiose
E. falha do citoplasma em se dividir no final da meiose II

C. falha de 1 par homólogo em segregar durante a meiose.

43. Por que a reprodução sexuada requer meiose e singamia?
A. O processo de meiose resulta na produção de gametas nos quais o número de cromossomos permanece o mesmo. Durante a singamia, dois gametas se fundem para formar uma nova célula, e o número de cromossomos é restaurado ao valor total. Portanto, ao acoplar meiose e singamia, o organismo garante que o número adequado de cromossomos será mantido.
B. O processo de meiose resulta na produção de gametas nos quais o número de cromossomos é reduzido pela metade. Durante a singamia, dois gametas se fundem para formar uma nova célula, e o número de cromossomos é restaurado ao valor total. Portanto, ao acoplar meiose e singamia, o organismo garante que o número adequado de cromossomos será mantido.
C. O processo de meiose resulta na produção de gametas nos quais o número de cromossomos é duplicado. Durante a singamia, os gametas são reduzidos pela metade e o número de cromossomos é restaurado ao máximo. Portanto, ao acoplar meiose e singamia, o organismo garante que o número adequado de cromossomos será mantido.

B. O processo de meiose resulta na produção de gametas nos quais o número de cromossomos é reduzido pela metade. Durante a singamia, dois gametas se fundem para formar uma nova célula, e o número de cromossomos é restaurado ao valor total. Portanto, ao acoplar meiose e singamia, o organismo garante que o número adequado de cromossomos será mantido.

44. Quais células nunca se dividem por meiose? (Marque todas as opções aplicáveis)
__X__ células haplóides
_____ células diplóides
__X__ células somáticas
_____ células da linha germinativa
__X__ zigotos

__X__ células haplóides
__X__ células somáticas
__X__ zigotos

45. Um biólogo celular examina uma célula da pele de um lagarto durante a metáfase da mitose e determina que 20 cromátides estão presentes. O papel da meiose nesta espécie é (marque todas as opções aplicáveis)
__X__ Produz 4 células-filhas que são geneticamente diferentes umas das outras
__X__ Produz 4 células-filhas que são geneticamente diferentes da célula parental original
__X__ Reduza o número de cromossomos por célula de 10 para 5
_____ Reduza o número de cromossomos por célula de 20 para 10

_X__ Produz 4 células-filhas que são geneticamente diferentes umas das outras
__X__ Produz 4 células-filhas que são geneticamente diferentes da célula parental original
__X__ Reduza o número de cromossomos por célula de 10 para 5

46. ​​Um biólogo celular examina uma célula de folha de uma planta de alfafa durante a metáfase da mitose e determina que 32 cromátides estão presentes. O papel da fertilização nesta espécie é (marque todas as opções aplicáveis)
__X__ Produz uma nova célula que possui uma combinação de cromossomos de 2 pais diferentes
_____ Aumente o número de cromossomos por célula de 16 para 32
__X__ Aumentar o número de cromossomos por célula de 8 para 16
__X__ Combine os cromossomos de 2 células haplóides em uma única célula diplóide

__X__ Produz uma nova célula que possui uma combinação de cromossomos de 2 pais diferentes
__X__ Aumentar o número de cromossomos por célula de 8 para 16
__X__ Combine os cromossomos de 2 células haplóides em uma única célula diplóide

47. A forma mais comum de terapia genética envolve a inserção de um gene normal nas células que contêm uma versão defeituosa do gene. A fim de usar a terapia genética para evitar que um homem passe um gene defeituoso para as gerações futuras, você deve tentar inserir cópias normais do gene em
A. células sanguíneas
B. células da linha germinativa
C. células somáticas nos testículos
D. células da medula óssea

48. Se uma célula da linha germinal de uma coruja contém 8 picogramas de DNA durante G1 da interfase, quantos picogramas de DNA estariam presentes em cada célula durante a prófase I da meiose? (Digite apenas o número, não as unidades.)

49. Se uma célula somática de um gato contém 40 picogramas de DNA durante a G2 da interfase, quantos picogramas de DNA estariam presentes em cada célula durante a metáfase II da meiose? (Digite apenas o número, não as unidades.)

50. Se uma célula da linha germinativa de uma salamandra contiver 10 picogramas de DNA durante G1 de interfase, quantos picogramas de DNA estariam presentes em cada gameta produzido por esta espécie? (Digite apenas o número, não as unidades.)

51. Quantas tétrades estão presentes em uma única célula de elefante (2n = 56) durante a metáfase I da meiose?


11.1 O Processo de Meiose

Nesta seção, você explorará as seguintes questões:

  • Como os cromossomos se comportam durante a meiose?
  • Quais eventos celulares ocorrem durante a meiose?
  • Quais são as semelhanças e diferenças entre a meiose e a mitose?
  • Como o processo de meiose pode gerar variação genética?

Conexão para Cursos AP ®

Conforme exploramos o ciclo celular e a mitose em um capítulo anterior, aprendemos que as células se dividem para crescer, substituir outras células e se reproduzir assexuadamente. Sem mutação ou alteração no DNA, as células-filhas produzidas pela mitose recebem um conjunto de instruções genéticas idênticas às da célula-mãe. Como as mudanças nos genes impulsionam a unidade e a diversidade da vida, os organismos sem variação genética não podem evoluir por meio da seleção natural. A evolução ocorre apenas porque os organismos desenvolveram maneiras de variar seu material genético. Isso ocorre por meio de mutações no DNA, recombinação de genes durante a meiose e meiose seguida de fertilização em organismos que se reproduzem sexualmente.

A reprodução sexual requer que diplóide (2n) organismos produzem haplóides (1n) células através da meiose e que essas células haploides se fundam para formar uma nova prole diploide. A união dessas duas células haplóides, uma de cada pai, é a fertilização. Embora os processos de meiose e mitose compartilhem semelhanças, seus produtos finais são diferentes. Lembre-se de que o DNA eucariótico está contido nos cromossomos e que os cromossomos ocorrem em pares homólogos (homólogos). Na fertilização, o progenitor masculino contribui com um membro de cada par homólogo para a prole, e a progenitora feminina contribui com o outro. Com exceção dos cromossomos sexuais, os cromossomos homólogos contêm os mesmos genes, mas esses genes podem ter variações diferentes, chamadas de alelos. (Por exemplo, você pode ter herdado um alelo para olhos castanhos de seu pai e um alelo para olhos azuis de sua mãe.) Como na mitose, os cromossomos homólogos são duplicados durante o estágio S (síntese) da interfase. No entanto, ao contrário da mitose, na qual há apenas uma divisão nuclear, a meiose tem duas rodadas completas de divisão nuclear - meiose I e meiose II. Isso resulta em quatro núcleos e (geralmente) quatro células-filhas, cada uma com metade do número de cromossomos da célula-mãe (1n) A primeira divisão, meiose I, separa cromossomos homólogos, e a segunda divisão, meiose II, separa cromátides. (Lembre-se: durante a meiose, o DNA se replica UMA VEZ, mas se divide DUAS VEZES, enquanto na mitose, o DNA se replica UMA VEZ, mas se divide apenas UMA VEZ.).

Embora a mitose e a meiose sejam semelhantes em muitos aspectos, elas têm resultados diferentes. A principal diferença está no tipo de célula produzida: a mitose produz células idênticas, permitindo o crescimento ou reparo dos tecidos a meiose gera células reprodutivas, ou gametas. Os gametas, muitas vezes chamados de células sexuais, unem-se a outras células sexuais para produzir organismos novos e únicos.

A variação genética ocorre durante a meiose I, na qual cromossomos homólogos emparelham e trocam segmentos de cromátides não-irmãos (crossover). Aqui, os cromossomos homólogos se separam em diferentes núcleos, causando uma redução na "ploidia". Durante a meiose II - que é mais semelhante a uma divisão mitótica - as cromátides se separam e segregam em quatro células sexuais haplóides. No entanto, por causa do cruzamento, as células-filhas resultantes não contêm genomas idênticos. Como na mitose, fatores externos e sinais internos regulam o ciclo celular meiótico. Como exploraremos com mais detalhes em um capítulo posterior, erros na meiose podem causar distúrbios genéticos, como a síndrome de Down.

As informações apresentadas e os exemplos destacados na seção apoiam os conceitos e objetivos de aprendizagem descritos na Grande Ideia 3 da AP ® Biology Curriculum Framework. Os objetivos de aprendizagem listados na Estrutura do Currículo fornecem uma base transparente para o curso AP ® Biologia, uma experiência laboratorial baseada em investigação, atividades instrucionais e questões do exame AP ®. Um objetivo de aprendizagem mescla o conteúdo exigido com uma ou mais das sete práticas científicas.

Grande Ideia 3 Os sistemas vivos armazenam, recuperam, transmitem e respondem às informações essenciais aos processos vitais.
Compreensão Duradoura 3.A As informações herdáveis ​​proporcionam a continuidade da vida.
Conhecimento Essencial 3.A.2 Em eucariotos, a informação hereditária é passada para a próxima geração por meio de processos que incluem o ciclo celular e mitose ou meiose mais fertilização.
Prática de Ciências 6.2 O aluno pode construir explicações de fenômenos com base em evidências produzidas por meio de práticas científicas.
Objetivo do aprendizado 3.9 O aluno é capaz de construir uma explicação, usando representações visuais ou narrativas, de como o DNA nos cromossomos é transmitido para a próxima geração via mitose, ou meiose seguida de fertilização.
Conhecimento Essencial 3.A.2 Em eucariotos, a informação hereditária é passada para a próxima geração por meio de processos que incluem o ciclo celular e mitose ou meiose mais fertilização.
Prática de Ciências 7.1 O aluno pode conectar fenômenos e modelos em escalas espaciais e temporais.
Objetivo do aprendizado 3.10 O aluno é capaz de representar a conexão entre a meiose e o aumento da diversidade genética necessária para a evolução.

As Questões do Desafio da Prática de Ciências contêm questões de teste adicionais para esta seção que o ajudarão a se preparar para o exame AP. Essas questões abordam os seguintes padrões:
[APLO 1.9] [APLO 2.15] [APLO 2.39] [APLO 3.11] [APLO 3.9]

Você leu que a fertilização é a união de duas células sexuais de dois organismos individuais. Se cada uma dessas duas células contém um conjunto de cromossomos, a célula fertilizada resultante contém dois conjuntos de cromossomos. As células haplóides contêm um conjunto de cromossomos. As células que contêm dois conjuntos de cromossomos são chamadas diplóides. O número de conjuntos de cromossomos em uma célula é chamado de nível de ploidia. Para que o ciclo reprodutivo continue, uma célula diplóide deve reduzir o número de seus conjuntos de cromossomos antes que a fertilização possa ocorrer novamente. Caso contrário, o número de conjuntos de cromossomos dobraria e continuaria a dobrar a cada geração. Portanto, além da fertilização, a reprodução sexual inclui uma divisão nuclear que reduz o número de conjuntos de cromossomos.

A maioria dos animais e plantas são diplóides, contendo dois conjuntos de cromossomos. Nas células somáticas de um organismo, às vezes referidas como células do "corpo" (todas as células de um organismo multicelular, exceto as células reprodutivas), o núcleo contém duas cópias de cada cromossomo, chamados de cromossomos homólogos. Cromossomos homólogos são pares combinados contendo os mesmos genes em localizações idênticas ao longo de seu comprimento. Organismos diplóides herdam uma cópia de cada cromossomo homólogo de cada pai juntos, eles são considerados um conjunto completo de cromossomos. Células haplóides, contendo uma única cópia de cada cromossomo homólogo, são encontradas apenas dentro das estruturas reprodutivas de um organismo, como os ovários e testículos. As células haplóides podem ser gametas ou esporos. Os gametas masculinos são espermatozoides e os gametas femininos são os óvulos. Todos os animais e a maioria das plantas produzem gametas. Os esporos são células haplóides que podem produzir um organismo haplóide ou podem se fundir com outro esporo para formar uma célula diplóide. Algumas plantas e todos os fungos produzem esporos.

Como você aprendeu, a divisão nuclear que forma as células haplóides - a meiose - está intimamente relacionada à mitose. A mitose é a parte de um ciclo de reprodução celular que resulta em núcleos filhos idênticos que também são geneticamente idênticos ao núcleo original. Na mitose, os núcleos pai e filho estão no mesmo nível de ploidia - diplóide para a maioria das plantas e animais. A meiose emprega muitos dos mesmos mecanismos da mitose. No entanto, o núcleo inicial é sempre diplóide e os núcleos que resultam no final de uma divisão celular meiótica são haplóides. Para atingir essa redução no número de cromossomos, a meiose consiste em uma rodada de duplicação cromossômica e duas rodadas de divisão nuclear. Como os eventos que ocorrem durante cada um dos estágios de divisão são análogos aos eventos de mitose, os mesmos nomes de estágio são atribuídos. No entanto, como há duas rodadas de divisão, o processo principal e as etapas são designados com um "I" ou um "II". Assim, a meiose I é a primeira rodada da divisão meiótica e consiste na prófase I, prometáfase I e assim por diante. Meiose II, em que ocorre a segunda rodada da divisão meiótica, inclui prófase II, prometáfase II e assim por diante.

Meiose I

A meiose é precedida por uma interfase que consiste no G1, S e G2 fases, que são quase idênticas às fases anteriores à mitose. O G1 fase, que também é chamada de primeira fase de lacuna, é a primeira fase da interfase e é focada no crescimento celular. A fase S é a segunda fase da interfase, durante a qual o DNA dos cromossomos é replicado. Finalmente, o G2 fase, também chamada de segunda fase de gap, é a terceira e última fase da interfase, nesta fase, a célula passa pelos preparativos finais para a meiose.

Durante a duplicação do DNA na fase S, cada cromossomo é replicado para produzir duas cópias idênticas, chamadas de cromátides irmãs, que são mantidas juntas no centrômero por proteínas coesina. A coesina mantém as cromátides juntas até a anáfase II. Os centrossomas, que são as estruturas que organizam os microtúbulos do fuso meiótico, também se replicam. Isso prepara a célula para entrar na prófase I, a primeira fase meiótica.

Prófase I

No início da prófase I, antes que os cromossomos possam ser vistos claramente ao microscópio, os cromossomos homólogos são fixados em suas pontas ao envelope nuclear por proteínas. À medida que o envelope nuclear começa a se quebrar, as proteínas associadas aos cromossomos homólogos aproximam o par. Lembre-se de que, na mitose, os cromossomos homólogos não se emparelham. Na mitose, os cromossomos homólogos se alinham de ponta a ponta para que, quando se dividam, cada célula filha receba uma cromátide irmã de ambos os membros do par homólogo. O complexo sinaptonemal, uma rede de proteínas entre os cromossomos homólogos, primeiro se forma em locais específicos e depois se espalha para cobrir todo o comprimento dos cromossomos. O emparelhamento estreito dos cromossomos homólogos é denominado sinapsis. Na sinapsis, os genes nas cromátides dos cromossomos homólogos estão alinhados precisamente uns com os outros. O complexo sinaptonemal apóia a troca de segmentos cromossômicos entre cromátides homólogas não irmãs, um processo chamado crossing over. O cruzamento pode ser observado visualmente após a troca como quiasma (singular = quiasma) (Figura 11.2).

Em espécies como os humanos, embora os cromossomos sexuais X e Y não sejam homólogos (a maioria de seus genes difere), eles têm uma pequena região de homologia que permite que os cromossomos X e Y se emparelhem durante a prófase I. Um complexo sinaptonemal parcial se desenvolve apenas entre as regiões de homologia.

Localizados em intervalos ao longo do complexo sinaptonemal estão grandes conjuntos de proteínas chamados nódulos de recombinação. Esses conjuntos marcam os pontos de quiasmas posteriores e medeiam o processo de várias etapas de cruzamento - ou recombinação genética - entre as cromátides não irmãs. Perto do nódulo de recombinação em cada cromátide, o DNA de fita dupla é clivado, as extremidades cortadas são modificadas e uma nova conexão é feita entre as cromátides não irmãs. Conforme a prófase I progride, o complexo sinaptonemal começa a se decompor e os cromossomos começam a se condensar. Quando o complexo sinaptonemal desaparece, os cromossomos homólogos permanecem ligados uns aos outros no centrômero e no quiasma. Os quiasmas permanecem até a anáfase I. O número de quiasmas varia de acordo com a espécie e o comprimento do cromossomo. Deve haver pelo menos um quiasma por cromossomo para a separação adequada de cromossomos homólogos durante a meiose I, mas pode haver até 25. Após o cruzamento, o complexo sinaptonemal se quebra e a conexão de coesina entre pares homólogos também é removida. No final da prófase I, os pares são mantidos juntos apenas nos quiasmas (Figura 11.3) e são chamados de tétrades porque as quatro cromátides irmãs de cada par de cromossomos homólogos agora são visíveis.

Os eventos de crossover são a primeira fonte de variação genética nos núcleos produzidos pela meiose. Um único evento de cruzamento entre cromátides não-irmãs homólogas leva a uma troca recíproca de DNA equivalente entre um cromossomo materno e um cromossomo paterno. Agora, quando essa cromátide irmã é movida para uma célula de gameta, ela carregará algum DNA de um dos pais do indivíduo e algum DNA do outro pai. A cromátide recombinante irmã tem uma combinação de genes maternos e paternos que não existiam antes do cruzamento. Múltiplos cruzamentos em um braço do cromossomo têm o mesmo efeito, trocando segmentos de DNA para criar cromossomos recombinantes.

Prometáfase I

O evento chave na prometáfase I é a ligação dos microtúbulos da fibra do fuso às proteínas do cinetocoro nos centrômeros. As proteínas cinetocóricas são complexos multiproteicos que ligam os centrômeros de um cromossomo aos microtúbulos do fuso mitótico. Microtúbulos crescem de centrossomas colocados em pólos opostos da célula. Os microtúbulos se movem em direção ao meio da célula e se ligam a um dos dois cromossomos homólogos fundidos. Os microtúbulos se fixam nos cinetocoros de cada cromossomo. Com cada membro do par homólogo ligado a pólos opostos da célula, na próxima fase, os microtúbulos podem separar o par homólogo. Uma fibra de fuso que se anexou a um cinetocoro é chamada de microtúbulo de cinetocoro. No final da prometáfase I, cada tétrade está ligada a microtúbulos de ambos os pólos, com um cromossomo homólogo voltado para cada pólo. Os cromossomos homólogos ainda são mantidos juntos em quiasmas. Além disso, a membrana nuclear foi totalmente destruída.

Metafase I

Durante a metáfase I, os cromossomos homólogos estão dispostos no centro da célula, com os cinetocoros voltados para pólos opostos. Os pares homólogos orientam-se aleatoriamente no equador. Por exemplo, se os dois membros homólogos do cromossomo 1 são rotulados a e b, então os cromossomos podem alinhar a-b ou b-a. Isso é importante para determinar os genes transportados por um gameta, pois cada um receberá apenas um dos dois cromossomos homólogos. Lembre-se de que os cromossomos homólogos não são idênticos. Eles contêm pequenas diferenças em suas informações genéticas, fazendo com que cada gameta tenha uma composição genética única.

Essa aleatoriedade é a base física para a criação da segunda forma de variação genética na prole. Considere que os cromossomos homólogos de um organismo que se reproduz sexualmente são originalmente herdados como dois conjuntos separados, um de cada pai. Usando humanos como exemplo, um conjunto de 23 cromossomos está presente no óvulo doado pela mãe. O pai fornece o outro conjunto de 23 cromossomos no esperma que fertiliza o óvulo. Cada célula da prole multicelular possui cópias dos dois conjuntos originais de cromossomos homólogos. Na prófase I da meiose, os cromossomos homólogos formam as tétrades. Na metáfase I, esses pares se alinham no ponto intermediário entre os dois pólos da célula para formar a placa metafásica. Como há uma chance igual de que uma fibra de microtúbulo encontre um cromossomo herdado pela mãe ou pelo pai, o arranjo das tétrades na placa metafásica é aleatório. Qualquer cromossomo herdado da mãe pode enfrentar qualquer um dos pólos. Qualquer cromossomo herdado pelo pai também pode enfrentar qualquer um dos pólos. A orientação de cada tétrade é independente da orientação das outras 22 tétrades.

Este evento - o sortimento aleatório (ou independente) de cromossomos homólogos na placa metafásica - é o segundo mecanismo que introduz variação nos gametas ou esporos. Em cada célula que sofre meiose, o arranjo das tétrades é diferente. O número de variações depende do número de cromossomos que constituem um conjunto. Existem duas possibilidades de orientação na placa metafásica, o número possível de alinhamentos, portanto, é igual a 2n, Onde n é o número de cromossomos por conjunto. Os humanos têm 23 pares de cromossomos, o que resulta em mais de oito milhões (2 23 ) possíveis gametas geneticamente distintos. Este número não inclui a variabilidade que foi criada anteriormente nas cromátides irmãs por cruzamento. Dados esses dois mecanismos, é altamente improvável que quaisquer duas células haplóides resultantes da meiose tenham a mesma composição genética (Figura 11.4).

Para resumir as consequências genéticas da meiose I, os genes maternos e paternos são recombinados por eventos de crossover que ocorrem entre cada par homólogo durante a prófase I. Além disso, o sortimento aleatório de tétrades na placa metafásica produz uma combinação única de cromossomos maternos e paternos que fará o seu caminho para os gametas.

Anáfase I

Na anáfase I, os microtúbulos separam os cromossomos ligados. As cromátides irmãs permanecem fortemente unidas no centrômero. Os quiasmas são quebrados na anáfase I à medida que os microtúbulos ligados aos cinetóforos fundidos separam os cromossomos homólogos (Figura 11.5).

Telófase I e citocinese

Na telófase, os cromossomos separados chegam em pólos opostos. O restante dos eventos típicos de telófase podem ou não ocorrer, dependendo da espécie. Em alguns organismos, os cromossomos decondensos e os envelopes nucleares se formam em torno das cromátides na telófase I. Em outros organismos, a citocinese - a separação física dos componentes citoplasmáticos em duas células filhas - ocorre sem reforma dos núcleos. Em quase todas as espécies de animais e alguns fungos, a citocinese separa o conteúdo celular por meio de um sulco de clivagem (constrição do anel de actina que leva à divisão citoplasmática). Nas plantas, uma placa celular é formada durante a citocinese celular por vesículas de Golgi que se fundem na placa metafásica. Essa placa celular acabará por levar à formação de paredes celulares que separam as duas células-filhas.

Duas células haplóides são o resultado final da primeira divisão meiótica. As células são haplóides porque em cada pólo existe apenas um de cada par de cromossomos homólogos. Portanto, apenas um conjunto completo de cromossomos está presente. É por isso que as células são consideradas haplóides - há apenas um conjunto de cromossomos, embora cada homólogo ainda consista em duas cromátides irmãs. Lembre-se de que as cromátides irmãs são meramente duplicatas de um dos dois cromossomos homólogos (exceto para mudanças que ocorreram durante o crossing over). Na meiose II, essas duas cromátides irmãs se separarão, criando quatro células-filhas haplóides.

LINK PARA APRENDIZAGEM

Reveja o processo da meiose, observando como os cromossomos se alinham e migram, em Meiosis: An Interactive Animation.

  1. Erros podem surgir apenas durante o processo de recombinação, o que pode resultar em deleções, duplicações ou translocações, causando tais anormalidades.
  2. Aberrações causadas quando um par de cromossomos homólogos não consegue se separar durante a anáfase I ou quando as cromátides irmãs não se separam durante a anáfase II, as células-filhas herdam números desiguais de cromossomos.
  3. Erros durante a anáfase I da meiose apenas causam tais aberrações, resultando em números desiguais de cromossomos.
  4. Erros durante a meiose introduzem variações na sequência de DNA, que depende especificamente do tamanho da variante apenas.

Meiose II

Em algumas espécies, as células entram em uma breve interfase, ou interquinese, antes de entrarem na meiose II. A intercinesia não possui fase S, portanto os cromossomos não são duplicados. As duas células produzidas na meiose I passam pelos eventos da meiose II em sincronia. Durante a meiose II, as cromátides irmãs dentro das duas células-filhas se separam, formando quatro novos gametas haplóides. A mecânica da meiose II é semelhante à mitose, exceto que cada célula em divisão tem apenas um conjunto de cromossomos homólogos. Portanto, cada célula tem metade do número de cromátides irmãs para se separar como uma célula diplóide em mitose.

Prófase II

Se os cromossomos se descondensarem na telófase I, eles se condensarão novamente. Se os envelopes nucleares foram formados, eles se fragmentam em vesículas. Os centrossomas que foram duplicados durante a interquinese afastam-se uns dos outros em direção a pólos opostos e novos fusos são formados.

Prometáfase II

Os envoltórios nucleares são completamente destruídos e o fuso está totalmente formado. Cada cromátide irmã forma um cinetocoro individual que se liga aos microtúbulos de pólos opostos.

Metáfase II

As cromátides irmãs são condensadas ao máximo e alinhadas no equador da célula.

Anáfase II

As cromátides irmãs são separadas pelos microtúbulos cinetocóricos e se movem em direção a pólos opostos. Os microtúbulos não cinetocóricos alongam a célula.

Telófase II e citocinese

Os cromossomos chegam a pólos opostos e começam a se descondensar. Os envelopes nucleares se formam ao redor dos cromossomos. A citocinese separa as duas células em quatro células haplóides únicas. Neste ponto, os núcleos recém-formados são ambos haplóides. As células produzidas são geneticamente únicas por causa da variedade aleatória de homólogos paternos e maternos e por causa da recombinação de segmentos maternos e paternos de cromossomos (com seus conjuntos de genes) que ocorre durante o cruzamento. Todo o processo de meiose é descrito na Figura 11.6.

Comparando meiose e mitose

Mitose e meiose são formas de divisão do núcleo em células eucarióticas. Eles compartilham algumas semelhanças, mas também exibem diferenças distintas que levam a resultados muito diferentes (Figura 11.7). A mitose é uma divisão nuclear única que resulta em dois núcleos que geralmente são divididos em duas novas células. Os núcleos resultantes de uma divisão mitótica são geneticamente idênticos ao núcleo original. Eles têm o mesmo número de conjuntos de cromossomos, um conjunto no caso de células haplóides e dois conjuntos no caso de células diplóides. Na maioria das plantas e em todas as espécies animais, são normalmente as células diplóides que sofrem mitose para formar novas células diplóides. Em contraste, a meiose consiste em duas divisões nucleares resultando em quatro núcleos que geralmente são divididos em quatro novas células. Os núcleos resultantes da meiose não são geneticamente idênticos e contêm apenas um conjunto de cromossomos. Isso é metade do número de conjuntos de cromossomos na célula original, que é diplóide.

As principais diferenças entre mitose e meiose ocorrem na meiose I, que é uma divisão nuclear muito diferente da mitose. Na meiose I, os pares de cromossomos homólogos tornam-se associados entre si, são ligados ao complexo sinaptonemal, desenvolvem quiasmas e passam por cruzamento entre cromátides irmãs e se alinham ao longo da placa metafásica em tétrades com fibras de cinetóforo de pólos de fuso opostos ligados a cada um cinetocoro de um homólogo em uma tétrade. Todos esses eventos ocorrem apenas na meiose I.

Quando os quiasmas se resolvem e a tétrade é quebrada com os homólogos movendo-se para um pólo ou outro, o nível de ploidia - o número de conjuntos de cromossomos em cada núcleo futuro - foi reduzido de dois para um. Por esse motivo, a meiose I é chamada de divisão de redução. Não há tal redução no nível de ploidia durante a mitose.

A meiose II é muito mais análoga a uma divisão mitótica. Nesse caso, os cromossomos duplicados (apenas um conjunto deles) se alinham na placa metafásica com cinetocoros divididos anexados a fibras de cinetóforo de pólos opostos. Durante a anáfase II, como na anáfase mitótica, os cinetóforos se dividem e uma cromátide irmã - agora chamada de cromossomo - é puxada para um pólo enquanto a outra cromátide irmã é puxada para o outro pólo. Se não fosse pelo fato de que houve cruzamento, os dois produtos de cada divisão individual da meiose II seriam idênticos (como na mitose). Em vez disso, eles são diferentes porque sempre houve pelo menos um cruzamento por cromossomo. A meiose II não é uma divisão de redução porque, embora haja menos cópias do genoma nas células resultantes, ainda há um conjunto de cromossomos, como havia no final da meiose I.

CONEXÃO DE EVOLUÇÃO

O mistério da evolução da meiose

Algumas características dos organismos são tão difundidas e fundamentais que às vezes é difícil lembrar que evoluíram como outras características mais simples. A meiose é uma série de eventos celulares tão extraordinariamente complexa que os biólogos tiveram dificuldade em formular e testar como ela pode ter evoluído. Embora a meiose esteja inextricavelmente ligada à reprodução sexual e suas vantagens e desvantagens, é importante separar as questões da evolução da meiose e da evolução do sexo, porque a meiose precoce pode ter sido vantajosa por razões diferentes das que é agora. Pensar fora da caixa e imaginar quais poderiam ter sido os primeiros benefícios da meiose é uma abordagem para descobrir como ela pode ter evoluído.

A meiose e a mitose compartilham processos celulares óbvios e faz sentido que a meiose tenha evoluído a partir da mitose. A dificuldade reside nas diferenças claras entre a meiose I e a mitose. Adam Wilkins e Robin Holliday 1 resumiram os eventos únicos que precisaram ocorrer para a evolução da meiose a partir da mitose. Essas etapas são emparelhamento de cromossomos homólogos, trocas cruzadas, cromátides irmãs que permanecem ligadas durante a anáfase e supressão da replicação do DNA na interfase. Eles argumentam que o primeiro passo é o mais difícil e mais importante, e que entender como ele evoluiu tornaria o processo evolutivo mais claro. Eles sugerem experimentos genéticos que podem lançar luz sobre a evolução das sinapses.

Existem outras abordagens para compreender a evolução da meiose em andamento. Diferentes formas de meiose existem em protistas unicelulares. Alguns parecem ser formas mais simples ou mais “primitivas” de meiose. Comparar as divisões meióticas de diferentes protistas pode lançar luz sobre a evolução da meiose. Marilee Ramesh e colegas 2 compararam os genes envolvidos na meiose em protistas para entender quando e onde a meiose pode ter evoluído. Embora a pesquisa ainda esteja em andamento, estudos recentes sobre meiose em protistas sugerem que alguns aspectos da meiose podem ter evoluído mais tarde do que outros. Esse tipo de comparação genética pode nos dizer quais aspectos da meiose são os mais antigos e de quais processos celulares eles podem ter tomado emprestado em células anteriores.


3.11.1: Syngamia e meiose - Biologia

A replicação cromossômica não ocorre entre a meiose I e a meiose II a meiose I prossegue diretamente para a meiose II sem passar pela interfase. A segunda parte da meiose, a meiose II, assemelha-se mais à mitose do que à meiose I. Números cromossômicos, que já foram reduzidos a haplóides (n) ao final da meiose I, permanecem inalterados após esta divisão. Na meiose II, as fases são, novamente, análogas à mitose: prófase II, metáfase II, anáfase II e telófase II (ver figura abaixo). Conforme mostrado na figura abaixo, a meiose II começa com dois haplóides (n = 2) células e termina com quatro haplóides (n = 2) células. Observe que esses quatro meiócitos são geneticamente diferentes uns dos outros. Em humanos (2n = 46), que tem 23 pares de cromossomos, o número de cromossomos permanece inalterado desde o início até o final da meiose II (n = 23).

Prófase II

As fibras do fuso se reformam e se ligam aos centrômeros na prófase II.

Metáfase II

Os cromossomos se alinham na placa metafásica durante a metáfase II, em preparação para que os centrômeros se dividam na próxima fase.

Anáfase II

Na anáfase II, os cromossomos se dividem nos centrômeros (como na mitose) e os cromossomos resultantes, cada um com uma cromátide, movem-se em direção a pólos opostos da célula.

Telófase II e citocinese

Quatro núcleos haplóides (contendo cromossomos com cromátides simples) são formados na telófase II. A divisão do citoplasma durante a citocinese resulta em quatro células haplóides. Observe que essas quatro células não são idênticas, pois arranjos aleatórios de bivalentes e o cruzamento na meiose I leva a uma composição genética diferente dessas células.

Em humanos, a meiose produz células-filhas haplóides geneticamente diferentes, cada uma com 23 cromossomos que consistem em uma cromátide. Essas células haplóides tornam-se óvulos não fertilizados nas mulheres e espermatozóides nos homens. As diferenças genéticas garantem que irmãos dos mesmos pais nunca sejam inteiramente idênticos geneticamente.


A genômica comparativa apoia o sexo e a meiose em diversos amebozoários

O sexo e a reprodução são frequentemente tratados como um único fenômeno em animais e plantas, pois nesses organismos a reprodução implica mixis e meiose. Em contraste, sexo e reprodução são fenômenos biológicos independentes que podem ou não estar ligados na maioria dos outros eucariotos. Evidências atuais apóiam um ancestral eucariótico portador de um sistema de tipo de acasalamento e meiose, que é um processo exclusivo dos eucariotos. Embora o sexo seja ancestral, a literatura sobre os ciclos de vida das linhagens amebóides as descreve como organismos assexuados. Por que a perda de sexo seria comum nas amebas, se raramente é perdida, se é que o ocorre, em plantas e animais, bem como em fungos? Uma forma de abordar a questão da meiose nos "assexuais" é avaliar os padrões de ocorrência de genes para as proteínas envolvidas na singamia e meiose. Aplicamos uma abordagem genômica comparativa para estudar a ocorrência da maquinaria para plasmogamia, cariogamia e meiose em Amoebozoa, um importante supergrupo amebóide. Nossos resultados suportam uma possível ocorrência de singamia e processos meióticos em todas as principais linhagens de amebozoários. Concluímos que a maioria dos amoebozoários pode realizar mixis, recombinação e redução da ploidia por meio de processos meióticos canônicos. A presente evidência indica a possibilidade de ciclos sexuais em muitas linhagens tradicionalmente tidas como assexuadas.

Figuras

—Ciclo de vida destacando os principais processos ...

—Ciclo de vida destacando os principais processos que acontecem na meiose e na plasmogamia / cariogamia: ( uma )…

—Distribuição de proteínas necessária para ...

—Distribuição de proteínas necessárias para singamia, cariogamia e as principais etapas meióticas em ...


Assista o vídeo: Desafio de Biologia - Exercício sobre Mitose e Meiose (Julho 2022).


Comentários:

  1. Jerron

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