Como os mecanismos de herança ocorrem ao longo do ciclo celular?

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

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

Como os mecanismos de herança ocorrem ao longo do ciclo celular? 1

Ciclo de vida de uma célula animal esquemática (Fonte: Kelvinsong [CC0] via Wikimedia Commons)

As etapas pelas quais uma nova célula nasce de outra célula compõem o que é conhecido 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” toda a informação interna, que está na forma de uma molécula especial chamada ácido desoxirribonucléico ou DNA , para passar para a nova célula que será formada; Então, o ciclo celular é tudo o que acontece entre uma divisão e a seguinte.

Através do ciclo celular, os seres unicelulares quando se dividem produzem um indivíduo completo, enquanto as células de organismos multicelulares precisam se dividir muitas vezes para formar os tecidos, órgãos e sistemas que compõem, por exemplo, animais e plantas. .

Mitose e Meiose

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 procariontes e organismos eucarióticos mais simples se reproduzem por mitose, mas os eucariotos “superiores” se reproduzem sexualmente graças à meiose.

O ciclo celular e mitose

As células somáticas são aquelas que são divididas em um organismo para produzir as células que formarão todo o seu corpo; portanto, quando isso ocorre, é necessário copiar fielmente todas as informações internas, para que outra célula idêntica possa ser formada e isso Ocorre através do ciclo celular, que possui quatro fases:

  • Fase M
  • Fase G1
  • Fase S
  • Fase G2
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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 resultantes ( a célula “mãe” e a célula filha).

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

A fase S (S = síntese) consiste na síntese e duplicação de DNA que é organizado na forma de cromossomos dentro do núcleo (uma organela muito importante encontrada nas 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. Nesses dois estágios do ciclo, as células seguem crescendo e se preparando para dividir.

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

Fases da mitose

Então, é durante a mitose que uma célula herda de sua filha tudo o que é necessário para “ser” uma célula, e isso é encontrado na cópia de seus cromossomos completos. Se a citocinese é contada, a mitose é dividida em 6 estágios: prófase, prometafase, metáfase, anáfase, telófase e citocinese.

1-O DNA é copiado durante a fase S do ciclo celular e durante a prófase essas cópias se condensam ou se tornam visíveis dentro do núcleo como cromossomos. Nesta fase, também é formado o sistema de “tubos” ou “cabos” que servirá para separar cópias das moléculas “originais” (o fuso mitótico).

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

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

4-Na anáfase é quando os cromossomos duplicados são separados, alguns em direção a um polo da célula e outro em direção ao outro, e isso é conhecido como “segregação” dos cromossomos.

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

6 – Citocinesia 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 transferência de informações de um indivíduo multicelular completo para outro através da reprodução sexual. .

As células somáticas são produzidas pelas divisões mitóticas de uma célula especial: o zigoto, que é o produto da união entre duas células sexuais (gametas) da “linha germinativa”, produzida pela meiose e que provém de dois indivíduos diferentes: Mãe e pai.

Fases da meiose

No ciclo celular das células da linha germinativa, a meiose consiste em duas divisões celulares, chamadas meiose I (redutiva) e meiose II (semelhante à mitose). Cada um deles 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 (recombinam) nas células de cada progenitor que entra 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 dos pólos opostos da célula.

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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 possuem metade do número de cromossomos que a célula original (haploides).

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

6-Os cromossomos se separam em ambos os pólos da célula durante a anáfase II , graças aos componentes do fuso mitótico, e durante a telófase II os 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 diferentes organismos (os pais) são fundidos, esse material é misturado e as duas cópias são restauradas, mas uma de um dos pais e uma do outro.

Referências

  1. Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Walter, P. (2004). Biologia Celular Essencial Abingdon: Garland Science, Grupo Taylor e Francis.
  2. Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K. e Walter, P. (2008). Biologia Molecular da Célula (5ª ed.). Nova York: Garland Science, Taylor & Francis Group.
  3. Griffiths, A., Wessler, S., Lewontin, R., Gelbart, W., Suzuki, D. e 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.

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