Roteiro para os 2ºs Anos de Biologia
Roteiro 2º Ano 3º Bimestre
Professor: Elisabete Gomes de Medeiros |
Área do conhecimento: Ciências da Natureza e suas Tecnologias |
Disciplina: Biologia |
Séries: 2ºs anos Unidade Temática:
Habilidade Prioritária: Relacionar a duplicação do DNA ao processo de divisão celular e interpretar gráficos e figuras relativos ao processo de duplicação. Identificar o papel da enzima DNA polimerase na duplicação do DNA.
Número de aulas a que equivalem: 6 aulas Competências da BNCC: Compreender conceitos fundamentais e estruturas explicativas das Ciências da Natureza; analisar; avaliar; construir argumentos com base nos dados. |
Vídeos explicativos para melhor entendimento do assunto:
https://www.youtube.com/watch?v=WSpcCa_sz30&t=429s (Vídeo aula do dia 31/08/20 do CMSP)
https://www.youtube.com/watch?v=G40701DeCc4 (Replicação do DNA)
https://www.youtube.com/watch?v=dRBgmZ8Iozc (Replicação do DNA)
https://www.youtube.com/watch?v=jNo1gCqObXk (Vídeo sobre Mitose)
https://www.youtube.com/watch?v=I1cD-fnimu0 (Vídeo sobre Meiose)
Atividade a ser realizada: (link abaixo para responder as questões)
http://gg.gg/m0wwz (Caso não seja encaminhado diretamente para o formulário, basta digitar este link no Google).
Observações: Você pode encontrar esse assunto no caderno do aluno do 3º bimestre a partir da página 46.
Referências:
https://www.youtube.com/watch?v=WSpcCa_sz30&t=429s (Vídeo aula do dia 31/08/20 do CMSP)
https://www.youtube.com/watch?v=G40701DeCc4 (Replicação do DNA)
https://www.youtube.com/watch?v=dRBgmZ8Iozc (Replicação do DNA)
https://www.youtube.com/watch?v=jNo1gCqObXk (Vídeo sobre Mitose)
https://www.youtube.com/watch?v=I1cD-fnimu0 (Vídeo sobre Meiose)
REPLICAÇÃO DO DNA
A replicação do DNA é o processo de duplicação da molécula de DNA. Nele ocorre a separação das duas cadeias de nucleotídeos e a formação de cadeias complementares. A replicação ocorre antes da divisão celular, durante a interfase.
O processo de replicação inicia-se com a separação das duas fitas que formam a molécula de DNA. Em seguida, ocorre a ligação dos nucleotídeos livres no núcleo a um nucleotídeo correspondente em uma das fitas. Tem-se agora duas moléculas de DNA, constituídas por uma fita antiga, pertencente à molécula original, e uma fita nova. Esse processo é considerado, assim, semiconservativo.
O que é a replicação do DNA
A replicação do DNA ou duplicação do DNA é um processo de grande importância para a transmissão do material genético, pois, quando ocorre a divisão celular, esse material será dividido de forma igual entre as células-filhas. A replicação ocorre antes do início da divisão celular, durante a fase S da interfase.
A replicação originará duas moléculas de DNA constituídas por uma fita que pertencia à molécula original e uma fita recentemente sintetizada.
Na replicação, a molécula de DNA será duplicada. As duas moléculas formadas serão constituídas por uma fita que pertencia à molécula original e uma fita recentemente sintetizada. Pelo fato de as novas moléculas serem constituídas por uma fita “antiga” e uma “nova”, esse processo é denominado semiconservativo. O processo de replicação é mediado por ação de algumas enzimas, como a helicase, responsável por desenrolar a hélice de DNA e separar as cadeias de nucleotídeos.
Processo de replicação do DNA
O processo de replicação inicia-se com a separação das duas fitas que formam a molécula de DNA, por meio da ação de enzimas, como a helicase. Isso ocorre em pontos em que existem sequências específicas de nucleotídeos, esses pontos são denominados origens de replicação. As enzimas que atuam nesse processo identificam-nos e ligam-se ao DNA, formando as chamadas “bolhas” de replicação.
Em células procarióticas, cujo DNA é circular, esse processo inicia-se em um único ponto. Em células eucarióticas, como na espécie humana, ele se inicia em diversos pontos. As diversas bolhas formadas fundem-se posteriormente, fazendo com que a replicação ocorra de forma mais rápida. O processo de replicação ocorre nos dois sentidos da fita de DNA.
Na replicação, uma cadeia de DNA separa-se, nucleotídeos livres ligam-se nas fitas simples e, assim, duas novas moléculas surgem.
As helicases movem-se sobre as fitas de DNA, separando as cadeias. As regiões onde as cadeias separam-se apresentam a forma de Y e são chamadas de forquilha de replicação. Para evitar que as cadeias liguem-se novamente, as chamadas proteínas ligantes ao DNA de cadeia simples (SSB) ligam-se às cadeias simples, no entanto, elas o fazem de forma a deixar as bases livres para a associação dos nucleotídeos.
À medida que essas associações ocorrem e a nova cadeia, denominada cadeia complementar, é sintetizada, essas proteínas desprendem-se do DNA. É importante lembrar que, nas moléculas de DNA, as bases nitrogenadas ligam-se da seguinte maneira:
Timina (T) – Adenina (A)
A cadeia que vai ser formada inicia-se com uma porção de RNA. Essa cadeia inicial de RNA, sintetizada por meio da ação da enzima primase, é denominada de oligonucleotídeo iniciador (primer, em inglês).
O oligonucleotídeo iniciador é formado com base em um nucleotídeo de RNA, sendo que, em seguida, os demais vão sendo adicionados tendo a fita de DNA como molde. O oligonucleotídeo iniciador completo é então pareado com a fita molde, e a nova cadeia de DNA é iniciada. O oligonucleotídeo iniciador, quando está completo, apresenta entre cinco e 10 nucleotídeos.
O início da formação da nova cadeia de DNA ocorrerá da extremidade 3' do oligonucleotídeo iniciador. Enzimas, denominadas de DNA-polimerases, iniciam a ligação dos nucleotídeos livres no núcleo ao oligonucleotídeo iniciador e, em seguida, adicionam os nucleotídeos complementares aos da fita-molde.
Devido à estrutura do DNA, os nucleotídeos só poderão ser adicionados na extremidade 3' do oligonucleotídeo iniciador ou da fita de DNA que está sendo sintetizada. Assim, a nova fita poderá ser aumentada apenas no sentido do lado do carbono da pentose ligado ao fosfato (carbono 5') em direção ao carbono 3' da pentose (5'→3').
À medida que a forquilha vai sendo aberta, a adição de nucleotídeos em uma das fitas dá-se de forma contínua, essa fita é denominada de fitar líder ou fita contínua. No entanto, para que a outra fita seja alongada nesse sentido, a adição de nucleotídeos ocorrerá em sentido oposto ao da progressão da forquilha por meio de fragmentos, denominados fragmentos de Okazaki (em células eucarióticas, eles possuem entre 100 e 200 nucleotídeos). Essa fita é denominada de fita retardada ou fita descontínua, e, diferentemente da fita líder, que necessita apenas de um oligonucleotídeo iniciador, cada fragmento dela deverá ser iniciado separadamente.
Ao fim, a enzima DNA ligase liga os fragmentos, formando uma fita única de DNA. Tem-se agora duas moléculas de DNA, exatamente iguais em relação à sequência de nucleotídeos, sendo que essas moléculas são constituídas por uma fita antiga, pertencente à molécula original, e uma fita nova.
Citosina (C) – Guanina (G)
Guanina (G) – Citosina (C)
Adenina (A) – Timina (T)
Regulação do processo de replicação
O processo realizado com duas fitas-molde busca evitar erros de replicação. Quando isso ocorre, diversos mecanismos podem atuar buscando reparar o erro. Por exemplo, quando uma base liga-se de forma errônea à cadeia, enzimas identificam o erro e substituem a base. No entanto, dependendo do tipo de erro, o ciclo celular pode ser paralisado temporariamente ou permanentemente ou até mesmo a morte programada da célula, por apoptose, pode ser induzida.
Por Helivania Sardinha dos Santos
Mitose e Meiose
Mitose é o processo de divisão celular que dá origem a duas células iguais à inicial, ou seja, com o mesmo número de cromossomos. Já na meiose, ocorrem duas divisões celulares, formando quatro células com metade do material genético da célula-mãe.
Os dois processos fazem parte do nosso corpo, embora ocorram em situações diferentes. A mitose pode ocorrer em células haploides e diploides, enquanto que a meiose ocorre apenas em células diploides.
Confira a seguir as principais diferenças, as fases dos dois processos e teste seus conhecimentos com questões de vestibulares no final do resumo.
Diferenças entre mitose e meiose
Mitose | Meiose |
Ocorre uma divisão celular. | Ocorrem duas divisões celulares. |
Produzem-se duas células. | Produzem-se quatro células. |
As células formadas são geneticamente idênticas. | As células formadas são geneticamente modificadas. |
Há a duplicação de células diploides (2n). | Há a transformação de células diploides (2n) em células haploides (n). |
Processo equitativo, pois as células-filhas possuem o mesmo número de cromossomos da célula-mãe. | Processo reducional, pois as células-filhas têm metade do número de cromossomos da célula-mãe. |
Uma célula pode gerar muitas outras, pois o ciclo celular mitótico se repete. | Formam-se apenas quatro células-filhas, que podem não sofrer outras duplicações. |
Ocorre na maioria das células somáticas do corpo. | Ocorre em células germinativas e esporos. |
Resumo sobre mitose e meiose
A divisão celular gera profundas alterações nas células. Os dois tipos existentes, mitose e meiose, ocorrem de maneiras distintas. Confira aqui um resumo sobre o que acontece nos dois processos.
Mitose: o que é, função e importância
Mitose é um processo de divisão celular onde uma célula origina duas células idênticas à célula-mãe, ou seja, com o mesmo número de cromossomos. O termo mitose tem origem da palavra grega Mitos, que significa tecer fios.
A função da mitose é garantir o crescimento e substituição de células. A importância dessa multiplicação celular está em manter a reprodução de seres unicelulares, efetivar processos de cicatrização e renovação dos tecidos.
Esse tipo de divisão celular ocorre em células diploides e em algumas células animais e vegetais. Em uma célula humana, por exemplo, há 46 cromossomos. A mitose promove o surgimento de duas células também com 46 cromossomos.
Fases da mitose
Prófase
Cada cromossomo possui um centrômero que une dois filamentos denominados cromátides.
A membrana que envolve o núcleo, a carioteca, é fragmentada e o nucléolo desaparece.
Os cromossomos se tornam mais curtos e espessos com o processo de espiralização.
A formação das fibras do fuso facilitam o deslocamento no citoplasma.
Metáfase
O material nuclear é disperso no citoplasma devido ao desaparecimento da carioteca.
Os cromossomos encontram-se em grau máximo de espiralização e são unidos às fibras polares do fuso mitótico pela região do centrômero.
Ocorre o deslocamento dos cromossomos para região mediana da célula, formando uma placa equatorial.
Anáfase
As duas cromátides-irmãs são separadas com a divisão do centrômero, tornando-se independentes cromossomos-filhos.
Cada cromossomo-filho dirige-se para um polo da célula pelo encurtamento das fibras do fuso.
O material genético que chega em cada polo é idêntico ao da célula-mãe.
Telófase
Encerra-se a divisão nuclear e os cromossomos desespiralizam-se, tornando-se novamente longos e finos filamentos.
Há a desintegração do fuso, reorganização do nucléolo e reconstituição da carioteca.
Os novos núcleos adquirem o mesmo aspecto do núcleo interfásico.
A citocinese faz com que haja a divisão do citoplasma e o estrangulamento produza duas células.
No período de interfase, as células não estão em processo de divisão. Essa fase é dividida em três períodos: G1 (síntese de RNA), S (síntese de DNA) e G2 (antecede a duplicação).
Diferenças entre mitose animal e vegetal
Mitose em células animais | Mitose em células vegetais |
Mitose cêntrica devido à presença de centríolos. | Mitose acêntrica devido à ausência de centríolos. |
Mitose astral devido à presença de fibras do áster. | Mitose anastral pela ausência de fibras do áster. |
Citocinese centrípeta, ou seja, ocorre de fora para dentro. | Citocinese centrífuga, que ocorre de dentro para fora. |
Quando uma célula preexistente origina uma nova célula, inicia-se um ciclo celular, que termina quando ocorre a duplicação e, consequentemente, a formação de células-filhas. Sendo assim, o ciclo é o tempo que se leva para concretizar todas as modificações.
Meiose: o que é, função e importância
Meiose é um processo de duas divisões nucleares, onde ocorre a transformação de uma célula diploide em quatro células haploides por meio da meiose 1 e meiose 2.
A função da meiose é reduzir o número de cromossomos das células diploides pela transformação em células haploides e, por fim, garantir que haja um conjunto completo de cromossomos nos produtos haploides gerados.
A importância da meiose está no desenvolvimento de diversidade genética, já que produz novas combinações gênicas. Os ciclos de vida sexuados são influenciados por esse processo, sendo a diversidade matéria-prima da seleção natural e evolução.
Fases da meiose 1
Corresponde à etapa reducional, que consiste na redução do número de cromossomos pela metade.
Prófase 1
Os centríolos movem-se para os polos da célula.
Ocorre a condensação dos cromossomos.
Formação de cromômeros, que correspondem às pequenas e densas condensações nos cromossomos.
Há a troca de fragmentos entre cromátides-homólogas durante o crossing-over.
Metáfase 1
Ocorre o desaparecimento da membrana celular.
Os cromossomos encontram-se em nível máximo de condensação.
O cinetócoro liga o par de cromossomos homólogos às fibras do fuso.
Os cromossomos homólogos alinham-se aos pares na região equatorial da célula.
Anáfase 1
Ocorre a separação dos cromossomos homólogos devido ao encurtamento das fibras do áster.
O cromossomo duplicado de cada par migra para um dos polos da célula.
Inicia-se a descondensação.
Telófase 1
A carioteca e o nucléolo reorganizam-se em cada polo da célula.
Divisão celular e formação de duas haploides com metade do número de cromossomos da célula-mãe.
Ocorre a citocinese, ou seja, a divisão do citoplasma.
Fases da meiose 2
Corresponde à etapa equacional, que consiste na divisão das células e o número de cromossomos é igual aos do que iniciaram o processo.
Prófase 2
A carioteca é rompida e os nucléolos desaparecem.
Os cromossomos condensam-se.
Formam-se as fibras do áster.
As células são haploides, pois possuem um cromossomo de cada tipo.
Metáfase 2
Os cromossomos são orientados pelas fibras do áster e alinham-se na região equatorial da célula.
Os cromossomos estão em grau máximo de condensação.
Anáfase 2
As cromátides-irmãs são direcionadas pelas fibras do áster para lados opostos.
Uma cromátide passa a ser um cromossomo simples.
Inicia-se a descondensação.
Telófase 2
As células formadas são haploides.
A carioteca reorganiza-se e o nucléolo reaparece.
A citocinese faz com que ocorra a separação das células.
Todo o processo pode ser resumido da seguinte forma:
Diferenças entre meiose animal e vegetal
Meiose em células animais | Meiose em células vegetais |
Meiose gamética devido à formação de gametas: espermatozóide (gameta masculino) e óvulo (gameta feminino). | Meiose espórica devido à formação de esporos. |
Por: Carolina Batista
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