REPRODUÇÃO
A reprodução é uma função característica dos seres vivos que permite o aparecimento de novos indivíduos, através da divisão celular. A reprodução permite a perpetuação da espécie, mas não a sobrevivência do indivíduo. Os organismos podem reproduzir-se por: Reprodução assexuada, quando não há formação de gâmetas e os seres resultantes deste tipo de reprodução, são geneticamente idênticos ao progenitor. Os descendentes designam-se de clones.
Reprodução sexuada, quando envolve a união de gâmetas (fecundação), seguida da união de núcleos (cariogamia). REPRODUÇÃO ASSEXUADA Bipartição da paramécia / cissiparidade da paramécia Consiste na divisão do organismo progenitor em dois organismos-filhos geneticamente iguais entre si e ao progenitor. Os organismos formados crescem até atingirem o tamanho característico da espécie. O organismo progenitor deixa de existir. Gemulação das leveduras / gemiparidade Gemulação da hidra O progenitor emite uma gema ou gomo, contendo o material genético, que cresce até atingir o tamanho característico da espécie. Neste caso, o progenitor não deixa de existir.
Divisão múltipla / esquizogonia Ocorre uma divisão múltipla do núcleo do progenitor originando-se vários núcleos. Posteriormente, cada um deles é envolvido por um citoplasma e individualizado por uma membrana celular. Partenogénese Os descendentes formam-se a partir de óvulos não fecundados. É uma estratégia reprodutora alternativa para alguns seres que se reproduzem sexuadamente, quando na população não existem machos da espécie. Os organismos que recorrem a esta estratégia estão, no geral, associados a ambientes isolados.
Fragmentação Consiste na divisão do organismo progenitor em diversos fragmentos. Independentemente da sua constituição interna, cada um dos fragmentos consegue regenerar todos os tecidos e órgãos em falta, de modo a constituir um organismo.
esporulação Alguns organismos, tais como os fungos podem originar estruturas específicas (esporângios) onde produzem esporos mitóticos que permitem a propagação da espécie. Esporulação exógena Exósporos / conídios Conidióforo
Esporulação endógena Endósporo Esporângio Esporangioforo
Multiplicação vegetativa Este tipo de reprodução caraterístico das plantas, baseia-se na capacidade que estas têm de crescer ao longo de toda a sua vida. A multiplicação vegetativa pode ser: Natural, quando as plantas desenvolvem estruturas especializadas partir das quais se originam os descendentes. a Artificial, quando envolve técnicas adotadas pelo Homem para a reprodução assexuada das plantas
Multiplicação vegetativa natural Réplicas
Estolhos
Tubérculos
Rizomas
Bolbos e bolbilhos
Multiplicação vegetativa artificial Estacaria Estacas de caules Estacas de folhas Estacas de raizes
Mergulhia Processo usado em plantas que possuem ramos flexíveis.
Alporquia Usado em plantas cujos os ramos não são flexíveis. Retira-se um pequeno anel de revestimento e envolve-se a região com terra húmida para haver enraizamento
Encosto
Enxertias Introdução de ramo ou de gema(enxerto) num porta-enxerto enraizado (garfo)
VANTAGENS / DESVANTAGENS Neste tipo de reprodução são obtidas, vários descendentes geneticamente idênticos ao progenitor processo de reprodução bastante rápido. O facto de serem geneticamente idênticas, faz com que os descendentes sejam igualmente sensíveis à variação das condições ambientais, logo em caso de alteração do ambiente, pode ocorrer extinção da espécie.
REPRODUÇÃO SEXUADA A reprodução sexuada está dependente da fecundação. Durante a fecundação, ocorre a cariogamia, isto é, a fusão de núcleos dos gâmetas. Desta união, resulta uma célula denominada ovo ou zigoto, que por mitoses sucessivas, origina um indivíduo com caraterísticas resultantes da combinação genética dos gâmetas dos progenitores. Para que da fecundação resulte um ovo diploide (2n cromossomas), torna-se necessário que cada gâmeta seja haploide (n cromossomas). Por este facto, os gâmetas são formados através de um tipo especial de divisão celular denominada meiose.
MEIOSE Na meiose, tal como em qualquer divisão celular, ocorre variação da quantidade de DNA. Período G2 Período S 1º fase fase reducional 2º fase Fase equacional Período G1 INTERFASE MEIOSE
As células da linhagem germinativa (que originarão os gâmetas), durante a interfase, aumentam de volume durante o período G1, replica o DNA durante o período S e prepara-se para a divisão celular durante o período G2. A meiose envolve duas fases: Fase I Fase reducional fase durante a qual ocorre a separação dos cromossomas homólogos. Fase II Fase equacional fase durante a qual ocorre a separação dos cromatídeos irmãos.
Prófase I: Fase mais longa da meiose. No início, o núcleo aumenta de volume Os cromossomas sofrem espiralização tornando-se mais grossos, curtos e visíveis. Os cromossomas homólogos emparelham, num processo chamado sinapse e os pares de cromossomas designam-se bivalentes e apresentam 4 cromatídeos. Entre os cromatídeos dos bivalentes ocorrem sobrecruzamentos em vários pontos. Estes pontos de contacto chamam-se quiasmas (ou pontos de quiasma) Nos pontos de quiasma, pode ocorrer troca de informação genética. Este fenómeno designa-se sobrecruzamento ou crossing-over. Ocorre ainda a desorganização da membrana nuclear e dos nucléolos. Nas células animais, os centriolos dividem-se e colocam-se em polos opostos, a partir dos quais se forma o fuso acromático.
Metáfase I: os cromossomas homólogos dos bivalentes dispõemse aleatoriamente na placa equatorial, equidistantes dos polos e presos pelos centrómeros às fibras do fuso acromático. Não são os centrómeros que se localizam no plano equatorial, mas sim os pontos de quiasma.
Anáfase I: Os cromossomas homólogos separam-se aleatoriamente (redução cromática) e afastam-se para polos opostos. Esta ascensão polar ocorre devido à retração das fibras acromáticas.
Telófase I: Os cromossomas começam a desespiralizar, tornandose mais longos e finos. Desorganiza-se o fuso acromático e diferenciam-se os nucléolos e as membranas nucleares formando-se dois núcleos haploides. Em certas células, ocorre a citocinese, originando-se duas células filhas.
Prófase II: os cromossomas com dois cromatídeos condensamse. O fuso acromático forma-se com divisão dos centrossomas nas células animais. Os cromossomas dirigem-se para a placa equatorial, presos pelo centrómero às fibras do fuso acromático. É uma etapa muito rápida.
Metáfase II: os cromossomas dispõem-se na placa equatorial, equidistantes dos polos e sempre presos pelo centrómero às fibras do fuso acromático.
Anáfase II: ocorre cisão do centrómero e dá-se a ascensão polar.
Telófase II: os cromossomas atingem os polos e iniciam a sua desespiralização, tornando-se finos e longos. Desorganiza-se o fuso acromático e diferenciam-se os nucléolos e as membranas nucleares, formando 4 núcleos haploides que após citocinese forma uma tétrada (conjunto de 4 células haploides).
ESTRATÉGIAS ADOTADAS PARA A REPRODUÇÃO SEXUADA TIPOS DE FECUNDAÇÃO Fecundação externa: encontro dos gâmetas no meio ambiente. Processo de fecundação dependente de água para ocorrer; Necessidade de produção de grande quantidade de gâmetas para aumentar a probabilidade de reprodução. Fecundação interna: encontro dos gâmetas no organismo de um dos progenitores. Na maioria dos casos, é necessário o desenvolvimento de órgãos de copulação. Processo de fecundação adotado pelos seres com reprodução em ambiente terrestre e por alguns em ambiente aquático. Aumento da probabilidade de reprodução com menor produção de gâmetas.
TIPOS DE CARIOGAMIA: Isogamia / homogamia: união de gâmetas morfologicamente semelhantes. Nestes casos, convencionou-se designar os gâmetas por gâmetas + e gâmetas -. Anisogamia / heterogamia: união de gâmetas de tamanhos diferentes. Nestes casos, ambos os gâmetas são móveis. Oogamia: união de um gâmeta feminino volumoso e imóvel e de um gâmeta masculino pequeno e móvel. Tipo de cariogamia presente nas plantas e nos animais. Nos animais, os gâmetas femininos designam-se óvulos e os masculinos espermatozoides. Estes são produzidos em estruturas designadas gónadas. Nas plantas, os gâmetas femininos designam-se oosferas e os masculinos anterozoides. Estes são produzidos em estruturas designadas por gametângios.
CLASSIFICAÇÃO DOS ORGANISMOS QUANTO À PRODUÇÃO DOS GÂMETAS. Cada organismo possui apenas um tipo de gónadas / gametângios e por isso recorrem sempre à fecundação cruzada. Seres gonocóricos, nos animais. Seres dioicos, nas plantas. Cada organismo possui os dois tipos de gónadas / gametângios. Seres hermafroditas, nos animais. Seres monoicos, nas plantas. O hermafroditismo é suficiente quando ocorre autofecundação. O hermafroditismo é insuficiente, recorrendo à fecundação cruzada.
CLASSIFICAÇÃO DA MEIOSE Meiose pré-gamética / gamética: A meiose ocorre na formação dos gâmetas. Ex.: meiose na formação dos gâmetas no Homem. Meiose pós-zigótica / zigótica: A meiose ocorre após a formação do zigoto, antes de atingir o estado vegetativo. Meiose pré-espórica / espórica: A meiose ocorre na formação de esporos.
CICLOS DE VIDA
Ciclo diplonte / diploide Oogamia; Meiose pré-gamética; A haplofase está reduzida aos gâmetas; Não há alternância de gerações; Ser gonocórico
CICLO HAPLONTE / HAPLOIDE Isogamia; Meiose pós-zigótica; Não há alternância de gerações; Seres dioicos CICLO DAS CLAMIDOMONAS
Alga filamentosa Tubo de conjugação Fecundação Zigoto CICLO DA ESPIROGIRA Isogamia; Meiose pós-zigótica; Não há alternância de gerações; Seres dioicos,
CICLOS HAPLODIPLONTES / HAPLODIPLOIDES Esporo GAMETÓFITOS Protonema CICLO DA FUNÁRIA Anterozoides Anterídio Arquegónio Oosfera MEIOSE FECUNDAÇÃO Célulamãe dos esporos Coifa ESPOROGÓNIO Zigoto Zigoto germinado
Arquegónio Oosfera FECUNDAÇÃO GAMETÓFITO Zigoto Anterídio Anterozoide Protonema esporo c. m. dos esporos Cápsula Esporogónio MEIOSE
Oogamia. Meiose pré-espórica. Fecundação dependente da água Há alternância de gerações. Geração gametófita autotrófica e dominante. Geração esporófita temporária e heterotrófica (dependente do gametófito do ponto de vista trófico). Podem ser monoicos ou dioicos.
CICLO DO POLIPÓDIO Esporófito jovem Soros Esporângio Rizoma MEIOSE Esporófito Esporos FECUNDAÇÃO Arquegónio Oosfera Anterídio Protalo Rizoide Anterozoide
ESPORÓFITO Soro Esporângio c. m. dos esporos MEIOSE Esporo Oosfera Arquegónio Zigoto FECUNDAÇÃO Protalo s Anterozoide Anterídio
Oogamia; Meiose pré-espórica; Fecundação dependente da água; Há alternância de gerações; Geração esporófita dominante. Geração gametófita temporária e autotrófica Gametófito monoico.
CICLO DE UMA ANGIOSPÉRMICA Gineceu Carpelo Estigma Estilete Ovário Antera Filete Estames Saco polínico Androceu c. m. do grão de pólen /c. m micrósporo c.m. do albúmen Zigoto DUPLA FECUNDAÇÃO Tubo polínico 2 núcleos espermáticos Micrópilo DIPLOFASE HAPLOFASE Óvulo Nucelo c.m. do saco embrionário / c.m do megásporo MEIOSE Grão de pólen Saco embrionário 3 antípodas 2 núcleos polares / mesocisto Oosfera Sinergídeas Saco embrionário germinado
Androceu Antera Sacos polínicos c. m. do grão de pólen Esporófito Gineceu Óvulo Nucelo c. m. do saco embrionário Semente Núcleo espermático MEIOSE c. m. do albúmen Núcleo espermático Tubo polínico Grão de pólen Zigoto Oosfera Núcleos polares / mesocisto Saco embrionário germinado Saco embrionário
Oogamia; Meiose pré-espórica; Há alternância de fases nucleares e de gerações; Geração esporófita dominante; Fecundação independente da água; Gerações gametófitas (tubo polínico e saco embrionário germinado) reduzidas e dependentes da geração esporófita; Heterosporia (grão de pólen pequeno e saco embrionário mais desenvolvido; Polinização entomófola (pelos insetos) ou por outros animais; Formação de semente (órgão de latência); Ciclo haplodiplonte.
CICLO DE VIDA DAS LEVEDURAS Saccharomyces cereviseae MEIOSE Zigoto Gâmetas FECUNDAÇÃO
No caso da Saccharomyces cereviseae, verifica-se tratar-se de um ciclo haplodiplonte, sendo a meiose pré-espórica. Neste caso, verifica-se no entanto que tanto o esporófito (representado por X) como o gametófito (representado por Y) fazem reprodução assexuada por gemulação.
Ciclo de vida de um parasita - Plasmodium vivax MEIOSE
Classifique como verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das seguintes afirmações, relativas ao ciclo de vida de Plasmodium vivax Durante a reprodução no fígado, o crossing-over contribui para a variabilidade genética. Falsa no fígado ocorre reprodução assexuada do esporozoíto logo o processo de divisão usado é a mitose; Ocorrem fenómenos de recombinação genética no interior do mosquito. Verdadeira no mosquito ocorre meiose e fecundação, logo há recombinação genética. A passagem da fase diploide para a fase haploide ocorre no interior do corpo humano. Falsa há meiose pós-zigótica no sistema digestivo do mosquito. No fígado, ocorre a segregação dos cromossomas homólogos. Falso a segregação dos cromossomas homólogos ocorre durante a meiose e no fígado, ocorre mitose do esporozoíto. Neste ciclo, a fase diploide é dominante. Falso sendo a meiose pós-zigótica, é a fase haploide que domina.
Assim, os dois tipos de intervenções humanas acima referidos, interrompem o ciclo do Plasmodium vivax, reduzindo a frequência da malária A mitose intervém na produção de merozoitos, nos glóbulos vermelhos. Verdadeira. Os esporozoítos presentes nas glândulas salivares dos mosquitos são haploides. Verdadeira A redução cromática ocorre entre a formação do ovo e a formação dos esporozoítos. Verdadeira a redução cromática ocorre durante a primeira fase da meiose. Explique de que modo as intervenções humanas em qualquer uma das fases do ciclo de vida podem interferir na conservação/evolução da espécie. A utilização de inseticidas para a eliminação dos mosquitos do género Anopheles, impede a ocorrência da reprodução sexuada do parasita, essencial para o aumento da variabilidade genética da espécie, A utilização de medicamentos que inviabiliza a infeção dos glóbulos vermelhos impede a formação de gametócitos essenciais para a maturação de gâmetas no sistema digestivo do mosquito.