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- Genética: ciência da área da Biologia que estuda o material genético, os genes, sua estrutura, seu funcionamento e a hereditariedade. Também estuda a variação das características biológicas transmitidas ao longo das gerações.
- O material genético pode encontrar-se principalmente protegido dentro do núcleo celular das células eucarióticas (com núcleo protegido por carioteca, ou membrana nuclear) OU espalhado pelo citoplasma dos seres procariontes (procariotos) (sem membrana delimitando o núcleo celular).
- Não que o material genético não seja encontrado em outras partes das células eucarióticas, mas no momento, vamos fixar os estudos no núcleo celular.
- A célula a seguir é uma célula epitelial obtida a partir de esfregaço bucal.
http://ciencianapalmadamao.blogspot.com/2013/03/pratica-de-mucosa-bucal.html
- Observe que em seu pequenino núcleo celular existe um material denso, fortemente corado. Esse material é chamado de CROMATINA que é formado por várias fitas de DNA bastante enoveladas e emaranhadas umas às outras.
- A imagem a seguir, mostra uma microscopia de núcleo celular, permitindo uma melhor noção de como fica essa cromatina dentro do núcleo da célula. Observe também que a carioteca (membrana do núcleo) possui poros. Essa informação será útil mais para frente.
Montagem usando: https://atin.icb.usp.br/inicio/topicos/nucleo/
- Você percebe, pela imagem acima, que parte em meio à cromatina existe uma estrutura mais densa do que o restante. É como se formasse “um núcleo do núcleo celular”. Essa estrutura mais densa é chamada de nucléolo. Ele não tem membrana própria mas, por ter características bioquímicas diferentes da cromatina, ele se destaca.
- O material genético HUMANO guardado dentro do núcleo de uma célula humana é composto principalmente por 46 fitas de DNA. Essas 46 fitas de DNA, se fossem amarradas umas as outras, resultaria em uma fita de 2 metros de comprimento. Agora imagina, 2 metros de substância tão enroladinha que cabe dentro de um núcleo celular de 6 micrômetros de diâmetro! (1 micrômetro = 1 milímetro dividido por 1.000!)
- Essa informação é muito importante, não esqueça: dentro do núcleo celular de cada uma das células humanas existem 46 fitas de DNA!
- Mas o que é o DNA?
- Ácido desoxirribonucleico. Esse é o nome do DNA (desoxirribonucleic acid, em inglês). O ácido desoxirribonucleico é uma substância na forma de fita dupla, onde uma fita se enrola na outra, assemelhando-se a uma escada em espiral. Veja na figura a seguir:
https://brainly.com.br/tarefa/55492217
- Essa estrutura das fitas de DNA é chamada de dupla-hélice e foi descoberta por uma mulher, a química britânica Rosalin Franklin que, utilizando técnicas envolvendo raio-X, obteve imagens que provaram que a molécula de DNA tinha o formato dupla-hélice. Infelizmente, os créditos de suas descobertas foram para três homens: James Watson, Francis Crick e Maurice Wilkins, que tiveram acesso aos dados e à fotografia obtida por Rosalin, sem o consentimento dela. Eles ganharam o Prêmio Nobel de Medicina em 1.962, enquanto ela faleceu aos 37 anos, devido a um câncer em 1.958.
https://www.blogs.unicamp.br/tb-of-life/2016/09/28/o-genoma-de-cruella/
Na foto, de cima para baixo e da esquerda para direita: Watson, Cricks, Wilkins e Rosalin
A estrutura projetada por eles e a foto 51 de Rosalin
- Mas como o DNA, que é uma substância, consegue comandar as nossas características?
- As fitas de DNA possuem segmentos dentro delas que são chamados de GENES. Os genes são trechos das fitas de DNA que comandam a fabricação de proteínas.
Modificação de: https://netnature.wordpress.com/2015/05/08/a-origem-de-novos-genes-e-pseudogenes/
- Os genes são capazes de, dentro da célula, pegar os aminoácidos que ingerimos das proteínas animais e vegetais e reorganizá-los, formando proteínas humanas!
- As proteínas são substâncias nutrientes que servem para construir o corpo e para controlar funções de nosso corpo, sendo assim, quem controla a fabricação de proteínas controla como o corpo vai ser e como o corpo vai funcionar!
- Mas como o DNA chega até nós? Como ele vem parar dentro de nossas células?
- A resposta está no começo de cada um de nós, na FECUNDAÇÃO, quando o espermatozoide de nosso genitor masculino (pai biológico) encontra o óvulo de nossa genitora feminina (mãe biológica).
- Os espermatozoides são os gametas masculinos, ou seja, as células reprodutoras produzidas dentro dos testículos dos homens através de um processo de divisão celular chamado MEIOSE. Células germinativas dos testículos sofrem divisões por MEIOSE e produzem os espermatozoides.
https://www.coladaweb.com/biologia/biologia-celular/diferencas-entre-a-mitose-e-a-meiose
- Algo semelhante acontece nos ovários das mulheres. Células germinativas dos ovários sofrem divisões celulares do tipo MEIOSE e dão origem aos óvulos. Mais para frente, discutiremos melhor esse assunto.
- Essa divisão celular chamada MEIOSE, que ocorre dentro dos testículos e dentro dos ovários, divide ao meio o número de fitas de DNA no do núcleo das células formadas, ou seja, as células germinativas (2n) têm núcleo celular com 46 fitas de DNA cada uma mas, após sofrerem a divisão por MEIOSE, formam espermatozoides e óvulos com 23 fitas de DNA cada (n) (divide AO MEIO o número de fitas de DNA!).
- Durante o coito, os espermatozoides são lançados dentro do canal vaginal, entram pelo colo uterino, atravessam o útero e parte deles distribui-se pelas duas tubas uterinas. Se encontrarem um óvulo em uma das tubas, um espermatozoide consegue entrar nele, e lançar dentro dele o seu núcleo com 23 fitas de DNA trazidas do genitor paterno.
Modificado a partir de: https://claudianidoc.med.br/tag/utero/
- Então, as 23 fitas de DNA vindas do pai pelo espermatozoide (n) encontram dentro do óvulo, as 23 fitas de DNA vindas da mãe através do óvulo (n), formando a primeira célula do novo ser humano, chamada de ZIGOTO (2n). Esse processo é chamado de FERTILIZAÇÃO OU FECUNDAÇÃO.
- O ZIGOTO é a primeira célula do novo ser humano que conterá 46 fitas de DNA (2n).
- Então, o zigoto começa a se dividir e as células vão se multiplicando: 2, 4, 8, 16... (dividir para se multiplicar, olha que legal!).
- As primeiras células que se formam são células-tronco, ou seja, cada uma delas tem o potencial de se transformar em um ser humano completo. Hipoteticamente, se fossem separadas e implantadas em úteros diferentes, cada uma poderia gerar um gêmeo idêntico! Na verdade, isso já é feito em animais como bovinos, por exemplo. Assim são produzidos vários clones com características genéticas selecionadas.
- Conheço você e sei que agora você deve estar se perguntando: mas e os gêmeos?
- De forma geral, os gêmeos se formam de duas maneiras:
Monozigóticos – através de 1 único zigoto. O zigoto começa a se dividir e, por comandos genéticos das células embrionárias, o bloco de células-tronco se divide em dois (ou três, de forma mais rara), vindo a formar dois gêmeos idênticos, oriundos inicialmente do mesmo espermatozoide e do mesmo óvulo.
Quando ocorrem problemas nessa divisão entre as células-tronco para formar os gêmeos idênticos e uma ou mais células-tronco continuam sendo compartilhadas por ambos bloquinhos de células que se separaram, ocorre a formação de gêmeos siameses.
Dizigóticos – através de 2 zigotos diferentes, ou seja, a mãe tem uma superovulação, libera dois ou mais óvulos, cada óvulo é fecundado por um espermatozoide diferente, formando mais de um zigoto e cada um dá origem a um gêmeo fraterno, que podem ser, inclusive, de gênero sexual diferente (um menino e uma menina).
https://www.instagram.com/p/DO6ws2xiewA/
- Como as células embrionárias surgem da divisão por MITOSE do embrião, cada célula nova contém 46 fitas de DNA. Mas como isso é possível? Como uma célula com 46 fitas de DNA se divide em duas células novas também com 46 fitas de DNA?
- As fitas de DNA não podem se partir. Se elas se partirem, perde-se parte do código genético do ser humano, então, existem mecanismos moleculares genéticos naturais para fazer com que uma célula com 46 fitas de DNA se divida e ainda assim forme duas células novas também com 46 fitas de DNA.
- Esses mecanismos são: a duplicação/replicação do DNA e a espiralização do DNA.
- Antes das células se dividirem, as fitas de DNA são copiadas através da ação de proteínas específicas. Essas proteínas abrem a dupla-hélice e as substâncias vão se encaixando uma na outra e cada uma das hélices da fita de DNA é duplicada/replicada e, o que antes era uma fita de DNA em dupla-hélice, passa a ser duas fitas de DNA em dupla-hélice, ligadas entre si por um ponto chamado CENTRÔMERO.
- Essa replicação/duplicação é SEMI-CONSERVATIVA, sendo que cada parte do DNA duplicado mantém uma hélice antiga e outra hélice nova.
Perceba pelas cores que as duas fitas de DNA novas contém
uma parte da fita original (vermelha) e uma parte nova (azul).
https://www.bioexplica.com.br/
- Cada uma das fitas de DNA ligadas pelo centrômero é chama da CROMÁTIDE-IRMÃ.
- Além da replicação/duplicação do DNA a outra modificação que o material genético sofre antes da célula se dividir é a ESPIRALIZAÇÃO.
- As fitas de DNA duplicadas começam a se enovelar em torno de proteínas histonas e em torno de si mesmas e antes, o que parecia um prato de macarrão espaguete com fios todos embaralhados, vai se transformando em um prato de macarrão parafuso, com cada fita de DNA duplicado bem delimitada e caracterizada.
- Então, antes da divisão celular, após a duplicação/replicação e espiralização do DNA, as fitas de DNA tomam a forma de CROMOSSOMOS.
- CROMOSSOMOS são, portanto, fitas de DNA duplicadas e espiralizadas, preparadas para a divisão celular!
- Depois que o DNA sofre essas modificações dentro do núcleo do zigoto é que ele se divide por mitose, formando duas células-tronco novas.
- Depois, ocorrem novamente essas duas modificações no DNA dessas duas novas células e então elas se dividem por mitose, formando 4 células e esse processo continua.
- Enquanto vão acontecendo essas divisões celulares, o embriãozinho que está sendo formado vai sendo empurrado por cílios e movimentos involuntários da tuba uterina em direção ao útero, levando entre 4 e 7 dias para chegar ao útero e se implantar.
https://www.sobiologia.com.br/conteudos/Citologia2/nucleo17.php
- E assim, por divisão celular do tipo MITOSE, o que era um zigoto se transforma em um embrião e, após, um feto que, após cerca de 9 meses de gestação está pronto para vir ao mundo.
Não percam as próximas aulas desse marcador!
ATIVIDADES DE AVALIAÇÃO - GENÉTICA
1 – O que é genética e
por que seu estudo é importante?
2 – O que são os genes
e qual sua função no organismo?
3 – Como o DNA, que é
uma substância, consegue comandar as nossas características?
4- O que é cromatina e
onde se localiza?
5 – O que é DNA e onde
ele se encontra no organismo?
6 – Por que as fitas de
DNA encontram-se aos pares na maioria das células humanas?
7 – Quais são as
modificações que o DNA sofre antes das divisões celulares e por que essas
modificações são importantes?
8 – O que são
cromossomos?
9 – Como surgem os gêmeos?
10 – Quais são os tipos de divisão celular? Em que tipos de células acontece cada um?
11 - Analise o esquema a seguir:
a) Qual das duas divisões representa a mitose, A ou B?
b) Como você percebeu isso?
12 – Qual a importância da divisão celular do tipo meiose?
13 – Dois gêmeos monozigóticos foram separados logo na infância e foram adotados por famílias diferentes, que moravam distantes uma da outra. Aos 30 anos de idade, conseguiram se reencontrar. Um deles era mais magro e tinha pele mais amorenada. O outro era mais gordo, com pele mais clara e também um pouco mais alto.
Através dessas constatações, podemos concluir que os gêmeos monozigóticos têm genótipos diferentes? Explique.
14 - Observe a imagem abaixo.
As
características apresentadas nessa imagem são transmitidas às gerações
seguintes por meio
A) dos
genes presentes nos gametas dos pais.
B) dos
anticorpos presentes no leite materno.
C) do
sangue materno durante a gestação.
D) do convívio dos filhos com os pais.
15 - Por que as células-tronco são tão importantes para a medicina atual?
