sexta-feira, 26 de Outubro de 2007

Reprodução nos seres vivos

Introdução:
Em todos os seres vivos existe uma caracteristica que é exclusiva para todos, ou seja a capacidade que possuem para originar novos individuos com informação genéticamente identica
à dos seus progenitores, sendo que essa informação irá ser transmitida de geração em geração, a esta caracteristica chamamos de reprodução nos seres vivos.
Objectivos:
Comparação entre Reprodução Assexuada e Reprodução Sexuada.
Qual o mecanismo ou mecanismos mais eficiente para:
1º Continuidade dos seres vivos.
2º Variabilidade genética.
3º Resistência a alterações ambientais.
Perceber a influência das mutações desenvolvidas nos organismos.
Desenvolvimento:
A Reprodução assume aspectos muito diversos que podem agrupar-se em dois tipos fundamentais:
1. Reprodução Assexuada que consiste na reprodução de um individuo sem a união de gâmetas e estando (geralmente) associada à dívisão celular mitótica - mitose. Ocorrendo tanto em seres unicelulares como em seres multicelulares, existindo uma grande variedade de processos:
1.1. Bipartição ou cissiparidade - Dividindo-se em dois seres sensivelmente iguais, atingindo as dimensões do progenitor. Este processo ocorre tanto com seres unicelulares como a amiba e a paramécia (fig. A), e em seres multicelulares como a planária (fig. B).






1.2. Gemulação ou gemiparidade - Forma-se, neste indivíduo, uma ou mais dilatações, os gomos ou gemas, crescendo e destacando-se completando assim o seu desenvolvimento, sendo que cada gomo origina um novo indivíduo. Ocorrendo também em seres unicelulares, (leveduras, fig. C), e em seres multicelulares (anémonas do mar e os corais, fig. D). Podendo em condições ambientais favoráveis os indivíduos permaneçam ligados ao progenitor, originando uma colónia de indivíduos cooperantes.






1.3. Esporulação - Neste processo verifica-se a formação de células reprodutoras especializadas, os esporos, que em condições favoráveis, originam cada um deles um novo individuo, como por exemplo o bolor do pão, (fig. E). Nos seres terrestres, esses esporos são muito leves podendo assim serem transportados para longas distâncias propagando assim a sua espécie.

1.4. Partenogénese - É o processo que através do qual um óvulo se desenvolve originando um novo organismo, sem ter havido fecundação. Isto quer dizer que são fêmeas que procriam sem precisar da fecundação dos machos. Este processo ocorre naturalmente em plantas agamospérmicas, invertebrados, (ex: pulgas de água, afideos), e alguns vertebrados, (ex: lagartos, salamandras, peixes e até mesmo perus). Os organismos que estão associados a este processo, tendo, normalmente, origem a ambientes isolados como ilhas oceânicas. Sendo este método apenas uma possibilidade eventual, sendo a reprodução sexuada a mais comum. Fig. F.
In: http://www.esecodivelas.rcts.pt/BioGeo/ficha_reprod.htm
1.5. Fragmentação - O organismo fragmenta-se espontaneamente ou por acidente e cada fragmento desenvolve-se originando assim novos seres vivos. Um dos exemplos mais conhecidos é a estrela-do-mar, que ao perder um dos seus braços, pode regenerar os restantes, formando-se assim uma nova estrela-do-mar do braço seleccionado. Sendo que este novo ser é genéticamente idêntico ao progenitor, originando-se um clone do seu progenitor. Fig. G.
1.6. Divisão Multipla - Este tipo de reprodução também se pode chamar de pluripartição ou esquizogonia. Nesta divisão o núcleo da célula-mãe divide-se em vários núcleos, cada núcleo é rodeado de uma porção de citoplasma e de uma membrana, originando as células-filhas, sendo libertados, na altura em que a membrana da célula-mãe se rompe.

Fig. H. Paramecium
In:http://pt.wikipedia.org/wiki/Imagem:Paramecium.jpg
1.7. Multiplicação vegetativa - Ocorrendo especialmente em plantas superiores, existindo em muitas espécies órgãos especializados que poderam dar origem a novos indivíduos como é o caso dos tubérculos, bolbos, rizomas, estolhos e até plantas em miniatura. (fig. I,J,K,L).

Existindo também, à parte destes processos naturais, técnicas artificiais de propagação de espécies como o conjunto seguinte de imagens demonstra. (fig. M,N,O,P).


Em todos estes casos é de realçar que só existe reprodução caso os descendentes se separam do progenitor.
2. Existindo também o processo de Reprodução Sexuada que consiste na forma mais conhecida de reprodução dos seres vivos. Sendo um processo que do qual se vai verificar gerações de individuos que apresentam enorme variabilidade, sendo facilmente reconhecido se nós olharmos para a nossa familia. Nos pontos seguintes vamos falar das causas das variabilidades dos individuos das mesmas espécies.
2.1. Fecundação - Na reprodução sexuada temos o envolvimento de duas células reprodutoras, os gâmetas, formando-se depois em uma só célula, o ovo ou zigoto, sendo este acontecimento designado por fecundação.
2.2. Meiose - Na reprodução sexuada além de existir o acontecimento da fecundação ocorre também um processo de divisão nuclear chamado de meiose.
Esta figura (Q.) demonstra as divisões nucleares entre a mitose e a meiose.
Quando as células cujos nucleos possuem pares de cromossomas com a mesma forma, estrutura e tenham genes correspondentes designam-se por células diploides sendo representadas por 2n. Quando no núcleo de uma célula diploide ocorre a meiose, originando duas divisões nucleares sucessivas, formando-se quatro núcleos, cada um com metade do número de cromossomas da célula inicial. Esta redução é uma consequencia da separação dos cromossomas homólogos durante o processo meiótico. Assim as células-filhas têm apenas um cromossoma de cada par, tendo estas células como designação de células haplóides e são representadas por n. Implicando a meiose a passagem de diploidia para haploidia.
Sendo este processo precedido por uma intérfase idêntica à que antecede a mitose e durante a qual também se verifica a replicação do DNA, ficando deste modo, cada cromossoma, constituido por dois cromatídios, genéticamente idênticos, ligados na região do centrómero.
Nesta próxima figura (R.) mostra-nos a sequência de aspectos durante a meiose, o que quero dizer com isto é que a meiose é um conjunto de duas divisões nucleares chamadas de divisão I, divisão II.
Na divisão I o número de cromossomas da célula inicial fica reduzido a metade, sendo que no final desta divisão vai-se formar dois núcleos,possuindo dois cromossomas, tendo cada cromossoma dois cromatídios.
Na divisão II vai existir uma separação dos dois cromatídios de cada cromossoma, tendo como consequência que cada um dos núcleos fica com o mesmo número de cromossomas que possuia cada núcleo no inicio desta divisão. No fim da divisão cada um dos núcleos mantem esses dois cromossomas mas cada irá ser constituido por apenas um cromatídio.
Durante a divisão I temos a Profase I que ocupa cerca de 90% do tempo total da meiose, tornando-se assim muito longa podendo durar semanas, meses ou até anos, os cromossomas tornam-se mais visíveis depois de se condensarem, sendo cada cromossoma constituido por dois cromatídios que ainda não se conseguem distinguir, os dois cromossomas homólogos de cada par juntam-se originando um bivalente ou díada cromossómica tendo este processo como nome sinapse consistindo numa justaposição entre dois cromossomas homólogos, sendo que em cada bivalente existe quatro cromatídios, chamando-se cada conjunto de tétrada cromatídica.
Durante a sinapse pode-se observar que nos cromossomas emparelhados, vários pontos de cruzamento que são nódulos de recombinação ou pontos de quiasma entre os dois cromatídios dos dois cromossomas, podendo nesta altura existir trocas recíprocas de segmentos, estas trocas
designam-se por crossing-over. Durante estes acontecimentos os nucléolos desagregam-se e vai-se formando o fuso acromático, sendo que no final da profase I o invólucro nuclear desaparece completamente. Fig. S.

Durante esta divisão I da meiose também temos a Metafase I, Anafase I e Telofase I.

A metafase I é a ligação dos bivalentes a microtúbulos do fuso acromático em zonas dos centrómeros, tendo os pontos de quiasmo no plano equatorial, sendo que os centórmeros dos cromossomas homólogos voltados para pólos opostos, verificando que a sua orientação é realizada ao acaso, idependentemente da sua origem materna ou paterna. Fig. T.

Na anafase I vai-se verificar a separação dos cromossomas homólogos de cada bivalente, originando a migração polar dos cromossomas. Cada um destes cromossomas é constituido por dois cromatídios, sendo este modo realizado aleatóriamente, podendo originar a ocorrência de vários tipos de recombinação de cromossomas maternos e paternos.


Fig. U.
A telofase I tem inicio quando os cromossomas atingem o polo do fuso acromático, verificando-se a descondensação dos cromossomas, o aperecimento do nucléolo e do invólucro nuclear, tendo cada um dos dois nucleos formados, metade do número de cromossomas do núcleo inicial, ao determinar a formação de duas células haplóides a citocinese vai ocorrer ao longo dos dois últimos estádios. Fig. V.
Após uma interfase sem período de síntese, a desagregação do invólucro nuclear, condensação dos cromossomas e formação do fuso acromático, a isto chama-se de Profase II.

Os cromossomas vão para a zona equatorial de cada fuso acromático, com os centrómeros nos respectivos planos equatoriais, designado por Metafase II.






Fig. W.

Na Anafase II os centrómeros dividem-se e cada cromossoma com só um cromatídio migra para o polo respectivo. Fig. X.


A Telofase II, é iniciada quando os cromossomas atingem os polos dos fusos acromáticos, havendo uma descondensação cromossómica, constituida com invólucros nucleares e dos nucléolos,. E é aqui que a citocinese vai determinar a formação de quatro células-filhas haplóides.

Fig. Y.

2.3. Meiose e Fecundação - fontes de variabilidade - Na reprodução sexuada existe uma grande variabilidade genética nos individuos, contribuindo vários processos para esta variabilidade, como a meiose e a fecundação, permitindo a recombinação dos genes provenientes dos progenitores, dando várias misturas imprevisíveis de caracteres na descendência.
Na meiose existe a recombinação entre genes de cromossomas homólogos como resultado de crossing-over, existe uma colocação ao acaso de cada par de cromossomas homólogos em ambos os lados do plano equatorial do fuso acromático, no que resulta em diferentes combinações de cromossomas de linha paterna e materna, nas células-filhas. Fig.Z.

Na fecundação existe a responsabilidade da união aleatória dos gâmetas, células haplóides genéticamente diferentes, contribuindo assim para a grande variabilidade genética das espécies.







Fig. 1.

3. Alterações do Material Genético - Mutações:
Qual a origem destas formas alélicas?
Toda a informação hereditária de um individuo não permanece estático, pode experimentar mudanças, chamando-se a essas mudanças de Mutações, sendo que os individuos que as têm chamam-se de Mutantes.
Podendo ter um pequeno efeito numa célula, podendo não ser possivel evidenciar-se facilmente, mas também pode ser tão evidenciado que pode resultar na morte da célula ou no organismo.
Muitas das mutações estão encaixadas nestes dois tipos de acontecimentos acima referenciados, podendo ocorrer nos dois niveis seguintes:
3.1. Mutações génicas - Refere-se a uma alteração em um gene passando a haver uma ou outra forma alélica desse gene. São extremamente localizáveis e pontuais, sendo detectáveis apenas no fenótipo dos mutantes.
Acontecendo quando na sequência de bases do DNA constituintes do gene, ocorre algum erro na replicação dando origem a outro gene.
3.2. Mutações cromossómicas - São alterações ao nível dos conjuntos cromossómicos, das porções de cromossomas ou mesmo de cromossomas completos.
Podendo, as mutações, ocorrer tanto nas células semáticas como nas células da linha germinativa, sendo que uma mutaçãosomática conduz a um conjunto ou clone de células mutantes, sendo recolhecidas entre as restantes células do indivíduo.
Sendo uma mutação que em termos hereditários não é transmitida à descendência, somente em casos de reprodução assexuada, mas se essa alteração se der ao nivel das células da linha germinativa poderá ser transmitida aos descendentes.
Conclusão:
Com este trabalho conseguimos mostrar os vários processos existentes na reprodução nos seres vivos.
Conseguimos concluir que não é necesssário obrigatóriamente haver dois individuos para haver fecundação, como podémos verificar nos processos de reprodução assexuada aqui faládos.
Já na reprodução sexuada, aqui sim já é necessário existir fecundação, sabendo-se que os novos individuos iram apresentar uma enorme variabilidade, esta variabilidade é facilmente detectável, por exemplo se olhar-mos para os nossos pais reparamos que não somos iguais, embora tenhamos genes identicos, isto para dizer que cada ser vivo é genéticamente diferente de todos os outros.
Podé-mos também concluir que a variabilidade de informação genética é extremamente importante na sobrevivência das espécies em condições ambientais alteradas.
Concluindo-se também que a fecundação e a meiose ocupam posições diferentes nos ciclos da vida, observando a documentação de um ciclo de vida, permitir-nos-á um melhor entendimento da complementariedade dos fenómenos meiose e fecundação.
Concluimos também, que em vários tipos de mutações, o mesmo gene existente entre elas manifesta-se de duas formas alélicas podendo ocupar o mesmo locus.
Foi também concluido que uma mutação de uma célula pode ser tão pequena que não seja fácil verificar-se, mas também pode ser tão significativo que poderá conduzir á morte da própria célula ou mesmo do próprio organismo.

Bibliografia:
Terra, Universo de Vida. Ciências da terra e da vida - 11º Ano 1ª Parte - Biologia Porto Editora, Amparo Dias da Silva; Fernanda Gramaxo; Maria Ermelinda Santos; Almira Fernandes Mesquita; Ludovina Baldaia.
Imagens: Retiradas do livro Terra, Universo de Vida; acima assinalado.
Sites consultados:
http://pt.wikipedia.org/wiki/Partenogénese
http://www.esec-odivelas.rcts.pt/BioGeo/ficha_reprod.htm




5 comentários:

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