terça-feira, 18 de maio de 2010

QUEM FOI GREGOR MENDEL?


Gregor Johann Mendel nasceu em 1822, no vilarejo de Heizendorf, no nordeste da Morávia; essa região, na época pertencia à Áustria e, atualmente, faz parte da República Tcheca. Mendel, querendo continuar a estudar, porém impossibilitado de fazê-lo porque seus pais eram agricultores pobres, resolveu entrar como noviço no mosteiro agostiniano de São Tomás, na cidade de Brünn. Quatro anos mais tarde, em 1847, ele ordenou-se padre.

Durante seu noviciado, Mendel aprendeu ciências agrárias e técnicas de polinização artificial, que permitiam realizar cruzamentos entre variedades de plantas. Terminada a formação básica, Mendel assumiu o posto de professor substituto em uma escola da região, passando a lecionar Latim, Grego e Matemática. Com o objetivo de obter um diploma definitivo de professor, ele submeteu-se a exames de competência em Viena, mas foi reprovado. Os examinadores, no entanto, o recomendaram à universidade vienense, pois viam como alguém que poderia aprofundar-se nos estudos. Com a permissão de seus superiores do mosteiro, Mendel estudou em Viena entre 1851 e 1853. O curso formalmente escolhido foi Física, mas Mendel assistiu a cursos adicionais de Matemática, Química, Zoologia, Botânica, Fisiologia Vegetal e Paleontologia.

Em Viena, Mendel teve professores renomados, que o influenciaram positivamente em relação às questões científicas. Com o físico e matemático Andrea Ritter von Ettingshausen (1796-1878), ele entrou em contato com métodos quantitativos e experimentais em ciência, utilizados mais tarde em seu trabalho com ervilhas. Outro professor que exerceu influência sobre Mendel foi o botânico Franz Unger (1800-1870), especialista em anatomia e fisiologia das plantas. Unger era um pesquisador ativo e descobriu, entre outras coisas, os anterozóides dos musgos.

Durante sua estada em Viena, Mendel dedicou-se a estudar a hibridização em plantas, adquirindo diversos livros e artigos sobre o assunto, entre os quais alguns sobre hibridização em ervilhas. Retornou ao mosteiro de Brno em 1853e, em 1856, voltou a Viena para submeter-se aos exames para o magistério, tendo sido novamente reprovado. Ao que tudo indica, o motivo da reprovação deveu-se à divergência entre as idéias de Mendel e as de um examinador quanto à reprodução sexuada em plantas (segundo historiadores, Mendel é quem tinha razão). Nessa época, ele já havia começado a realizar experimentos com ervilhas, e o desapontamento com a carreira acadêmica foi contrabalanceado por seu entusiasmo com a pesquisa recém-iniciada.

Durante seus estudos em Viena, Mendel conheceu as grandes questões a serem respondidas pela Biologia, entre as quais se destacava a hereditariedade. Tendo aprendido as técnicas de hibridização em plantas e estudado diversos trabalhos nessa área, ele concluiu que uma das maneiras de investigar o problema da hereditariedade seria por meio de cruzamentos entre variedades que diferissem quanto a características hereditárias.

A biografia de Gregor Mendel indica que ele não era leigo em ciência. Se fosse, não teria conseguido fazer descobertas tão importantes no campo da hereditariedade. Suas idéias eram tão avançadas que não foram compreendidas na época, só vindo a ser redescobertas 35 anos mais tarde, por Correns, De Vries e Tschermark.

Fonte: AMABIS, José Mariano. MARTHO, Gilberto Rodrigues. Biologia das Populações. Vol. 3. 2ª ed. São Paulo: Moderna, 2004.

domingo, 16 de maio de 2010

VÍDEO AULA DE MEIOSE (ANIMAÇÃO EM 3D)

DIVISÃO CELULAR: MEIOSE

A meiose (sigla = R!) 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 subdividido em 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.

Dependendo do grupo de organismos, a meiose pode ocorrer em diferentes momentos do ciclo de vida: na formação de gametas (meiose gamética), na produção de esporos (meiose espórica) e logo após a formação do zigoto (meiose zigótica).

As duas etapas possuem fases que se caracterizam por eventos biológicos marcantes, sendo relacionadas e descritas abaixo:

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 dos cromonemas;

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 crossing-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, reorganização do nucléolo e divisão do citoplasma completando a divisão meiótica, totalizando 4 células filhas haplóides.

Fonte: http://www.brasilescola.com/biologia/meiose.htm

sexta-feira, 14 de maio de 2010

VÍDEO AULA DE MITOSE (ANIMAÇÃO EM 3D)

DIVISÃO CELULAR: MITOSE



Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.


Etapas da mitose: I ao III prófase, IV metáfase, V e VI anáfase, VII e VIII telófase.
Mitose (do grego mitos, fio, filamento) é o processo pelo qual as células eucarióticas dividem seus cromossomos entre duas células filhas. Este processo dura, em geral, 90 a 120 minutos e é dividido em quatro etapas: prófase, metáfase, anáfase e telófase. É uma das fases do processo de divisão celular ou fase mitótica do ciclo celular.

Definição
Um dos pressupostos fundamentais e principais da biologia celular é o de que todas as células se originam a partir de células pré-existentes, à excepção do ovo ou zigoto que, nos seres vivos com reprodução sexuada, resulta da união de duas células reprodutivas (gâmetas), cada qual com metade da informação genética de seus ascendentes.
A mitose é um processo de divisão celular conservativa, já que a partir de uma célula inicial, originam-se duas células com a mesma composição genética (mesmo número e tipo de cromossomos), mantendo assim inalterada a composição e teor de DNA característico da espécie (exceto se ocorrer uma mutação, fenômeno menos comum e acidental). Este processo de divisão celular é comum a todos os seres vivos, dos animais e plantas multicelulares até os organismos unicelulares, nos quais, muitas vezes, este é o principal ou, até mesmo, o único processo de reprodução (reprodução assexuada).

Comportamento dos cromossomos na mitose
Walther Flemming, estudando células epidérmicas de salamandra, notou alterações no núcleo de uma célula que se divide. Primeiro, os cromossomos tornavam-se visíveis como fios finos e longos no interior do núcleo (neste estágio, quando é possível ver apenas um filamento, denominamos tal filamento como cromatina), ficando progressivamente mais curtos e grossos ao longo da divisão celular (vulgarmente: condensação).
Os primeiros citologistas concluíram, acertadamente, que isso se deve ao fato de os fios cromossômicos enrolarem-se sobre si. Flemming notou que, quando os cromossomos se tornam visíveis pela primeira vez, no início da divisão celular, eles estão duplicados, o que se torna evidente à medida que a condensação progride.
Em uma etapa seguinte do processo de divisão, o limite entre o núcleo e o citoplasma, bem evidente nas células que não estão se dividindo, desaparece e os cromossomos espalham-se pelo citoplasma. Uma vez libertados do núcleo, os cromossomos deslocam-se para a região equatorial (metáfase) da célula e prendem-se a um conjunto de fibras, o fuso mitótico.
Imediatamente após terem se alinhado na região equatorial da célula, os dois fios que constituem cada cromossomo, denominados cromátides-irmãs, separam-se e deslocam-se para pólos opostos da célula (anáfase), puxados por fibras do fuso mitótico, presas a seus centrômeros (região onde as cromátides irmãs se unem). Assim, separam-se dois grupos de cromossomos equivalentes, cada um deles contendo um exemplar de cada cromossomo presente no núcleo original.
Ao chegarem nos pólos da célula, os cromossomos descondensam-se, em um processo praticamente inverso ao que ocorreu no início da divisão. A região ocupada pelos cromossomos em descondensação torna-se distinta do citoplasma, o que levou os primeiros citologistas a concluir que o envoltório nuclear (carioteca) era reconstituído após a divisão. O emprego do microscópio eletrônico, a partir de segunda metade do século XX, confirmou a existência de uma membrana nuclear, que se desintegra no início do processo de divisão celular e reaparece no final. Enquanto os dois núcleos-filhos se reestruturam nos pólos da célula, o citoplasma divide-se, dando origem a duas novas células. Estas crescem até atingir o tamanho originalmente apresentado pela célula-mãe.
Os primeiros estudiosos da mitose logo verificaram, que o número, o tamanho e a forma dos cromossomos variam de espécie para espécie. Os indivíduos de uma espécie, entretanto, geralmente apresentam em suas células conjuntos cromossômicos semelhantes. Por exemplo, uma célula humana tem 46 cromossomos (como as células são diplóides, tais cromossomos são divididos em 23 pares) com tamanho e formas características, de modo que se pode identificar uma célula de nossa espécie pelas características de seu conjunto cromossômico (exceção feita a casos excepcionais como, por exemplo, trissomias).
Os conjuntos cromossômicos típicos de cada espécie são denominados cariótipos.

Ciclo Celular
O Ciclo Celular compreende duas fases: a Interfase e o Período de Divisão Celular ou Fase Mitótica, este segundo também designado por mitose.

Interfase
Período que vai desde o fim de uma divisão celular e o início da divisão seguinte.
Como os cromossomos estão pouco condensados e dispersos pelo núcleo não são visíveis a microscópio óptico. Nesta fase, por microscopia, não visualizamos modificações tanto no citoplasma quanto no núcleo. As células porém estão em intensa atividade, sintetizando os componentes que irão constituir as células filhas. Compreende três fases:

Intervalo G1 ou pós-mitótico
Existe uma intensa atividade de biossíntese (proteínas, enzimas, RNA, etc.) e formação de mais organismos (organelas) celulares o que implica crescimento celular. No final desta fase a célula faz uma "avaliação interna" a fim de verificar se deve prosseguir o ciclo celular. Caso a avaliação seja negativa, as células não vão se dividir, passando ao estado G0 que dependendo da célula pode ter uma duração variada, (Ex.: neurônios, fibras musculares, hemáceas, plaquetas, etc.) e se a avaliação for positiva passa-se à fase seguinte sendo o processo irreversível.

Período S ou Período de Síntese
Vai ocorrer a auto-replicação semi-conservativa do DNA, passando cada cromossomo a possuir dois cromatídios ligados pelo centrômero.

Intervalo G2 ou pré-mitótico
Decorre desde o final da síntese de DNA até o início da mitose, com a síntese de biomoléculas essenciais à divisão celular. Esta aumenta a síntese de proteínas gastando mais energia. Ocorre também a duplicação dos centríolos (o que implica na formação de dois pares) se a célula for animal (uma vez que estes não existem em células vegetais).

Período de Divisão Celular ou Fase Mitótica
A mitose é o período durante o qual ocorre a divisão celular que compreende duas fases, a mitose e citocinese.

Mitose
Processo contínuo durante o qual ocorrem transformações que levam à divisão da célula, com quatro etapas:
Prófase (ou profase)
Metáfase (ou metafase)
Anáfase (ou anafase)
Telófase (ou telofase)

Prófase
No início da mitose, numa célula diplóide, o centrossomo e os cromossomos encontram-se duplicados. Na prófase os cromossomos condensam, tornando-se visíveis ao microscópio óptico. Cada cromossomo é constituído por dois cromatídios unidos pelo centrômero, chamados cromossomos dicromatídeos. Depois, os centrossomos deslocam-se para pólos opostos da célula, iniciando-se, entre eles, a formação do fuso acromático ou fuso mitótico. Entretanto, o invólucro nuclear desorganiza-se e os nucléolos desaparecem.

Metáfase
A metáfase (do grego μετά (meta, depois) e φάσις (fasis, estágio) é a fase mitótica em que os centrômeros dos cromossomos estão ligados às fibras cinetocóricas que provêm dos centríolos, que se ligam aos microtúbulos do fuso mitótico. Os cromatídeos tornam-se bem visíveis e logo em seguida partem-se para o início da anáfase. É nesta altura da mitose,que os cromossomos condensados alinham-se no centro da célula, formando a chamada placa metafásica ou placa equatorial, antes de terem seus centrômeros repartidos em decorrência do encurtamento das fibras cinetocóricas pelas duas células-filhas, fazendo com que cada cromátide-irmã vá para cada pólo das células em formação.

Anáfase
Quebram-se os centrômeros, separando-se os dois cromatídeos que passam a formar dois cromossomas independentes. As fibrilas ligadas a estes dois cromossomas encolhem, o que faz com que estes se afastem (migrem) para pólos opostos da célula - ascensão polar dos cromossomas-filhos. O que leva a que no final em ambos os pólos haja o mesmo número de cromossomos com o mesmo conteúdo genético e igual ao da célula mãe.

Telófase
Na Telófase os cromossomos se descondensam e uma nova carioteca organiza-se ao redor de cada conjunto cromossômico. Com a descondensação, os cromossomos retornam à atividade, voltando a produzir RNA, e os nucléolos reaparecem.
Durante a telófase os cromossomas descondensam tornando-se menos visíveis. O invólucro nuclear reorganiza-se em torno de cada conjunto de cromossomos e reaparecem os nucléolos. O fuso acromático desaparece e dá-se por concluída a citocinese.

Citocinese
Divisão do citoplasma que leva à individualização das células-filhas.
Nas células animais (sem parede celular) forma-se na zona equatorial um anel contrátil de filamentos proteicos que se contraem puxando a membrana para dentro levando de início ao aparecimento de um sulco de clivagem que vai estrangulando o citoplasma, até se separem as duas células-filhas.
Nas células vegetais (com parede celular) como a parede celular não permite divisão por estrangulamento, um conjunto de vesículas derivadas do complexo de Golgi vão alinhar-se na região equatorial e fundem-se formando a membrana plasmática, o que leva à formação da lamela mediana entre as células-filhas. Posteriormente ocorre a formação das paredes celulares de cada nova célula que cresce da parte central para a periferia. (Como a parede das células não vai ser contínua, vai possuir poros — plasmodesmos, que permitem a ligação entre os citoplasmas das duas células).
Comparações entre a mitose e a meiose
A mitose ocorre em todas as células somáticas do corpo e, por meio dela, uma célula se divide em duas, geneticamente semelhantes à célula inicial. Assim, é importante na regeneração dos tecidos e no crescimento dos organismos multicelulares. Nos unicelulares, permite a reprodução assexuada.
Já a meiose, nos seres pluricelulares, só ocorre em células germinativas, com duas divisões sucessivas. A célula-mãe se divide em duas, que se dividem de novo, originando quatro células-filhas (três células-filhas no caso da oogênese) com metade dos cromossomos da célula inicial: são os gametas, geneticamente diferentes entre si.

Importância da mitose
Permite propagar com fidelidade o programa genético.
Nos seres unicelulares a mitose já possui o papel da reprodução em si, uma vez que gera dois seres idênticos a partir de um.
Nos seres pluri ou multi celulares, a mitose possui três funções básicas e são elas:
Crescimento corpóreo
Regeneração de lesões
Renovação dos tecidos

Utilização da mitose pelos seres humanos
Este processo biológico é rentabilizado pelo homem de diferentes modos: como uma técnica agrícola - regeneração de plantas inteiras a partir de fragmentos (por exemplo, cultivo de begônias, roseiras, árvores de fruta, etc.); em laboratório - onde bactérias geneticamente modificadas são postas a reproduzirem-se rápida e assexuadamente, através de duplicação mitótica (por exemplo, para produzir insulina); na exploração de cortiça - a casca dos sobreiros é regenerada por mitose; na extração de lã das ovelhas - o pêlo volta a crescer naturalmente pelo processo mitótico; e em muitas outras atividades que se tornam possíveis graças à existência deste processo de duplicação celular.

quinta-feira, 13 de maio de 2010

AS ORIGENS DA GENÉTICA



1. PRIMEIRAS IDÉIAS SOBRE HERANÇA BIOLÓGICA

GENÉTICA: é a área da Biologia que estuda a herança biológica, ou hereditariedade.
As primeiras idéias sobre hereditariedade eram provenientes do senso comum.

OS FILÓSOFOS GREGOS E A HEREDITARIEDADE

Alcmeon de Crotona (500 a.C.) acreditava que homens e mulheres tinham sêmen e que este se originava no cérebro.
Empédocles de Acragas (492-432 a.C.) afirmava que o calor do útero era decisivo na determinação do sexo dos bebês.
Anaxágoras de Clazomene (500-428 a.C.) postulava que o sêmen ocorria apenas no homem e continha um protótipo de cada órgão do futuro ser.

A PANGÊNESE DE HIPÓCRATES

Hipócrates de Cos (460-370 a.C.), o “pai” da Medicina, formulou uma hipótese denominada pangênese. Segundo ela, cada órgão do corpo de um organismo vivo produzia partículas hereditárias chamadas gêmulas, que eram transmitidas aos descendentes no momento da concepção.

IDÉIAS DE ARISTÓTELES SOBRE HEREDITARIEDADE

O filósofo grego Aristóteles (384-322 a.C.) escreveu o livro “De generatione animalium”. Ele distinguiu quatro tipos de geração: a) abiogênese; b) brotamento; c) reprodução sexuada sem cópula; d) reprodução sexuada com cópula.

2. AS BASES DA HEREDITARIEDADE

O médico inglês William Harvey (1578-1657) propôs que todo animal se origina de um ovo, em latim, ex ovo omni.
Já o botânico inglês Nehemia Grew (1641-1711) que sugeriu ser o grão de pólen o elemento masculino na reprodução das plantas com flores, apoiado pelo botânico alemão Rudolf Jakob Camerarius (1665-1721) em seu livro “De sexu plantarum epistola”.

A TEORIA DA PRÉ-FORMAÇÃO

Afirmava que havia um ser pré-formado no ovo; o desenvolvimento consistia apenas no crescimento.
Entre os defensores do pré-formismo existia os “ovistas” e os “espermistas”.

A TEORIA DA EPIGÊNESE

Propõe que a nutrição e o crescimento das plantas dependem de uma força essencial, por ele denominada vis essentialis, que tem o poder de formar novos órgãos a partir de material amorfo.

A DESCOBERTA DOS ESPERMATOZÓDES

Em 1667, o microscopista holandês Antonie van Leeuwenhoek descobriu que o sêmen expelido pelos machos contém enorme quantidade de criaturas microscópicas, os espermatozóides.
Já em 1784, o padre e cientista italiano Lazzaro Spallanzani, um ovista, concluiu, equivocadamente, que os espermatozóides não participavam da fertilização.
Somente em 1841 que o anatomista e fisiologista suíço Rudolf Albert von Kölliker (1817-1905), ao estudar a estrutura microscópica dos testículos, demonstrou que o espermatozóide são células modificadas. Pouco tempo depois, o naturalista inglês George Newport (1803-1854) obteve evidências que os espermatozóides de rã entram no óvulo durante a fecundação.

A DESCOBERTA DO ÓVULO

O médico holandês Regnier de Graaf (1641-1673) relacionou os inchaços observados nos ovários de fêmeas de mamíferos com a formação de elementos reprodutivos. Em 1828, o naturalista alemão Karl Ernest von Baer (1792-1876) descobriu o óvulo, mas somente em 1861 que o anatomista alemão Karl Gegenbaur (1826-1903) demonstrou que o óvulo dos animais vertebrados é uma única célula.

GAMETAS E FECUNDAÇÃO

Após a demonstração definitiva de que espermatozóide e óvulos animais são células consolidou-se a idéia de que um novo ser surge sempre a partir da união de gametas.
Somente na segunda metade do século XIX que se afirmou a idéia de que, a formação de um novo ser envolve a fusão de apenas duas células, processo fecundação ou fertilização.

3. DESCOBERTAS DOS CROMOSSOMOS E DAS DIVISÕES CELULARES

Os cientistas franceses Henri Dutrochet (1776-1847) e François Raspail (1794-1878) e os alemães Mathias Jakob Scheiden (1804-1881), Theodor Schwann (1810-1882) e Rudolf Virchow (1821-1902), ente outros, chegaram a conclusão de que a célula é o constituinte fundamental dos seres vivos e a sede dos processos vitais. Em 1855, Rudolf Virchow resumiu na frase em latim “omnis cellula ex cellula”.
Em 1873, Friedrich Anton Schneider (1831-1890) publicou uma das primeiras descrições das complexas alterações nucleares que ocorreram durante a divisão da célula, hoje chamada mitose.
Em 1882, o anatomista alemão Walther Flemming (1843-1905) descreveu o comportamento dos filamentos nucleares no decorrer da divisão de uma célula. O alemão Heinrich Wilhelm Gottfried Waldeyer (1836-1921), em 1888, chamou esses filamentos de cromossomos.

PROF. ESP. GLAUBER COIMBRA
CRBIO 5ª REGIÃO Nº 67.525/05-D