Biologia e Geologia Módulo 4 Meiose e ciclos celulares

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1 FICHA (IN)FORMATIVA Nº 3 Biologia e Geologia Módulo 4 Meiose e ciclos celulares A reprodução sexuada distingue-se da assexuada pelo factio de cada descendente ser o resultado de uma fecundação, isto é, surgir da fusão de duas células reprodutoras, os gâmetas, que geralmente têm a sua origem em dois indivíduos diferentes. Da fecundação resulta uma célula especial designada por ovo ou zigoto, que, dará origem a um novo indivíduo. Na reprodução sexuada os indivíduos apresentam diferenças entre si (variabilidade genética), resultado da conjugação de material genético sempre diferente contido nos gâmetas. Durante a fecundação ocorre a fusão dos citoplasmas dos gâmetas, seguida da união dos respectivos núcleos. Deste processo resulta uma única célula, o ovo ou zigoto, cujo núcleo possui o dobro dos cromossomas existentes nos gâmetas. Nestas células existem pares de cromossomas homólogos (em cada par, um cromossoma é de origem materna e o outro cromossoma é de origem paterna). Estas células designam-se por diplóides (2n cromossomas). A manutenção do número de cromossomas característico de uma espécie (por exemplo, 46 cromossomas para os seres humanos) implica a ocorrência de um fenómeno complementar da fecundação que promova a formação de células com metade do número de cromossomas da célula diplóide. A formação de células haplóides (n cromossomas) a partir de células diplóides exige um processo de divisão nuclear especial a meiose. MEIOSE: - Divisão I ou divisão reducional (2n n) Separação de pares de cromossomas homólogos Profase I Telofase I Metafase I Anafase I Docente: Ana Cristina Andrade Página 1 de 11

2 - Divisão II ou divisão equacional (n n) Separação de cromatídeos irmãos (muito semelhante à mitose) Metafase II Anafase II Telofase II Meiose e variabilidade genética: Crossing-over e troca de segmentos entre cromatídeos de pares de cromossomas homólogos (profase I) Separação aleatória de pares de cromossomas homólogos (anafase I) Separação aleatória de cromatídeos-irmãos (anafase II) Meiose mutações: e Docente: Ana Cristina Andrade Página 2 de 11

3 EXERCÍCIOS I Observe a figura 1 que representa, esquematicamente, a sequência de acontecimentos da meiose. Figura 1 1. Identifique as etapas da meiose representadas pelas letras A, B, C e D. 2. Refira quais os principais acontecimentos da etapa A. 3. Identifique o acontecimento da etapa B que contribui para a variabilidade genética da descendência. Justifique a sua resposta. 4. Compare as células formadas na etapa D com a célula inicial A meiose... a) é um processo de divisão celular em tudo idêntico à mitose. b) apenas se verifica em células diplóides. c) é responsável pela formação dos gâmetas nos seres humanos. d) ocorre em todos os tipos de células, pelo menos numa determinada fase do seu desenvolvimento. e) contribui para a variabilidade genética das espécies que se reproduzem assexuadamente. (Transcreva as opções correctas) Docente: Ana Cristina Andrade Página 3 de 11

4 EXERCÍCIOS A figura representa, em esquema, os aspectos comparativos entre a mitose e a meiose. II 1. Indique o número de células resultantes dos dois processos. 2. Explique em que diferem as células resultantes dos dois processos. 3. Refira duas diferenças entre os processos representados na figura. Docente: Ana Cristina Andrade Página 4 de 11

5 Mitose 1. Compare os gráficos referentes à variação da quantidade de DNA durante a mitose e durante a meiose e indique as principais diferenças. 2. Com base nos dados do gráfico II, refira os fenómenos que, ao nível cromossómico, explicam a passagem da quantidade de DNA de: Q para 4Q; Q para 2Q; Q para Q. 3. indique qual a zona do gráfico II correspondente à redução do número de cromossomas para metade. Docente: Ana Cristina Andrade Página 5 de 11

6 FICHA (IN)FORMATIVA Nº 3 Biologia e Geologia Módulo 4 Meiose e ciclos celulares A ocorrência de meiose (redução cromossómica) e fecundação (duplicação cromossómica) no ciclo de vida de um organismo tem como consequência a existência de alternância de fases nucleares. O desenvolvimento relativo da haplofase (n) e da diplofase (2n) depende da posição relativa que a meiose e a fecundação ocupam no ciclo de vida. Meiose pós-zigótica ocorre quando da primeira divisão do ovo. Ser haplonte todo o ciclo de vida decorre na haplofase, com excepção do ovo que é a única célula da diplofase. Meiose pré-gamética Ocorre quando da formação dos gâmetas. Ser diplonte - Todo o ciclo de vida decorre na diplofase, com excepção dos gâmetas, que são as únicas células da haplofase. Meiose pré-espórica Ocorre quando da formação dos esporos. Ser haplodiplonte Há uma fase haplóide pluricelular, que alterna com uma fase diplóide também pluricelular. Nos seres haplodiplontes, além da alternância de fases nucleares há também alternância de gerações. Geração: Parte do ciclo de vida de um indivíduo, caracterizada por uma entidade multicelular independente ou não, que se inicia por um tipo de células reprodutoras, esporo ou zigoto e termina com a produção de outro tipo de células reprodutoras, zigoto ou esporo, diferente daquela com que se iniciou. Na alternância de gerações há uma geração gametofítica correspondente à haplofase que se inicia com a formação dos esporos e termina com a formação do zigoto, que alterna com uma geração esporofítica, correspondente à diplofase que inicia com a formação do zigoto e termina com a formação de esporos. A entidade mais representativa da geração gametofítica é o gametófito e o esporófito é a entidade mais representativa da geração esporófita. Docente: Ana Cristina Andrade Página 6 de 11

7 Exemplo de ciclo de vida com meiose pré-espórica: Ser haplodiplonte (meiose pré-espórica); Esporófito mais desenvolvido que gametófito; Esporófito e gametófito independentes sob o ponto de vista trófico; Gâmetas desenvolvem-se dentro de gametângios, estando protegidos contra a dessecação; Fecundação dependente da água; Planta anisogâmica Planta isospórica; Docente: Ana Cristina Andrade Página 7 de 11

8 Exemplo de um ciclo de vida com meiose pós-zigótica: Espirogira (alga verde filamentosa) Isogamia morfológica e heterogamia funcional; Meiose pós-zigótica; Alternância de fases nucleares; Ser haplonte. Exemplo de um ciclo de vida com meiose pré-gamética: Homem Anisogamia morfológica e funcional; Meiose pré-gamética; Alternância de fases nucleares; Ser diplonte. Docente: Ana Cristina Andrade Página 8 de 11

9 EXERCÍCIOS I 1. Na figura 1 estão representadas estruturas do ciclo de vida do polipódio. Figura Faça a legenda relativa aos números da figura As letras A, B e C representam, respectivamente: a) meiose, mitose e fecundação. b) fecundação, meiose e mitose. c) mitose, fecundação e meiose. d) meiose, fecundação e mitose. (seleccione a opção correcta) 1.3. Em relação às estruturas 1 e 4, pode dizer-se que: a) 1 é haplóide, 4 é diplóide e é parasita de 1. b) são ambas diplóides e têm vida independente. c) 1 é diplóide, 4 é haplóide e tem vida independente. d) são ambas haplóides e 4 é parasita de 1. (seleccione a opção correcta) Docente: Ana Cristina Andrade Página 9 de 11

10 1.4. Explique por que razão a presença de humidade é absolutamente fundamental para o polipódio completar o seu ciclo de vida. 2. Na figura 2, os esquemas referem-se à reprodução sexuada da Espirogira Faça a legenda da figura 4. Figura Relativamente aos gâmetas da Espirogira, podemos afirmar que se verifica: A isogamia morfológica e funcional B anisogamia morfológica e funcional C anisogamia morfológica e isogamia funcional D isogamia morfológica e anisogamia funcional (Seleccione a opção correcta) 2.3. Justifique a opção feita na resposta anterior Na espirogira, a meiose ocorre: A de 1 para 2 C de 4 para 5 B de 2 para 3 D de 5 para 1 (Seleccione a opção correcta) Docente: Ana Cristina Andrade Página 10 de 11

11 EXERCÍCIOS II Os esquemas A, B e C representam a diversidade de ciclos de vida. A B C 1. Indique a fase dos ciclos de vida em que as estruturas possuem células com os cromossomas do núcleo distribuídos aos pares. 2. Refira os fenómenos que iniciam a diplofase e a haplofase, respectivamente. 3. Indique qual(quais) dos esquemas corresponde(m) a um ciclo de vida com alternância de fases nucleares. 4. Explique em qual dos esquemas se verifica uma alternância de gerações. 5. Classifique, em relação ao momento do ciclo de vida em que ocorre, a meiose dos ciclos representados nos esquemas A, B e C. Bom trabalho! Ana Cristina Andrade Docente: Ana Cristina Andrade Página 11 de 11