Resumo global da matéria de Biologia do 11.º ano - parte 1

DNA é constituído por:  ·         Um açúcar (desoxirribose); ·         Um grupo fosfato; ·         Uma base azotada (adenina, tímina, citosina e guanina)   A molécula de DNA apresenta os seguintes aspetos: ·         2 cadeias polinucleotídicas enroladas em hélice; ·         Pontes de hidrogénio que ligam as 2 cadeias; ·         O emparelhamento das bases azotadas (adenina e timina A-T) e (citosina e guanina C-T); ·         Ligações covalentes entre o grupo fosfato e a desoxirribose do nucleotido seguinte.

Replicação do DNA ·         Semiconservativa - uma das duas cadeias da molécula de DNA que se forma deriva da molécula original e a outra é sintetizada de novo; ·         Conservativa - preserva as duas cadeias da molecula original e gera uma molécula de DNA composta por duas cadeias inteiramente novas; ·         Dispersiva - produz duas moléculas com DNA em que ambas as cadeias eram formadas por fragmentos originários da molécula inicial alternados por fragmentos sintetizados de novo.

Dogma central da biologia molecular (explicar como se processa a expressão da informação genética):   ·         A informação presente no DNA é transcrita para o RNA; ·         O RNA é posteriormente traduzido para formar proteínas. RNA formado no núcleo por transcrição do DNA, é constituído por: ·         Um açúcar (pentose);  ·         Um grupo fosfato; ·         Uma base azotada (adenina-uracilo A-U) e (citosina-guanina C-G).   O RNA é constituído por uma cadeia polinucleotídica simplesmente que os nucleotidos estão ligados covalentemente.   Existem diversos tipos de RNA: ·         RNA mensageiro (mRNA); ·         RNA transferencia (tRNA); ·         RNA ribossomal (rRNA);       A transcrição corresponde à transferência da informação presente no DNA para uma molécula de RNA.  O RNA que leva a informação genética do DNA é o RNA mensageiro (mRNA). Para além deste, os outros dois tipos de RNA são sintetizados.                                                              Informação               Ribossoma Transcrição:  DNA        -->       mRNA       -->         tradução    O uso de outras combinações de nucleóticos permitiu verificar que a cada códão de mRNA corresponde um aminoácido especifico. 

Conjunto de processos que ocorrem ao nível celular, incluindo a divisão do material genético. As células apresentam um ciclo celular que tem inicio quando a célula se forma a partir de uma célula-mãe e que se prolonga até que se divide, originando 2 células-filhas. Quando uma célula se divide, o material genético tem de ser previamente replicado. Este processo permite que o material genético de cada célula duplique de 2Q para 4Q. Durante todo este processo o número de cromossomas mantém-se igual. Todos estes fenómenos ocorrem ao longo do ciclo celular, que está organizado em duas fases: a interface e a fase mitótica.

Interfase Esta fase inclui 3 fases principais: G1, S e G2. A divisão mitótica ocorre entre a fase G2 e a G1.

G1 Tem inicio com a formação da célula e termina quando o DNA se começa a replicar. Nesta etapa os cromossomas apenas apresentam um cromatídio. S Ocorre replicação semiconservativa do DNA, formando uma cópia de cada molécula de DNA. No final desta fase, os cromossomas encontram-se constituídos por dois cromatídios iguais unidos pelo centrómero. G2 Intervalo de tempo compreendido entre a etapa S e o inicio da fase mitótica, durante a qual a célula se prepara para a divisão. Nesta fase, os cromossomas ainda possuem os dois cromatídios unidos pelo centrómero.

Fase mitótica  A fase mitótica é constituída pela mitose e pela citocinese, onde ocorrem divisões nucleares e citoplasmáticas, respetivamente, dando origem a duas células-filhas iguais à célula-mãe.  A mitose processa-se ao longo de quatro fases: prófase, metáfase, anáfase e telófase, durante as quais ocorre condensação e separação do material genético por dois núcleos. 

Prófase  -        É a etapa mais longa da mitose; -        Os centríolos começam a movimentar-se no sentido dos pólos da célula, com inicio da formação do fuso mitótico; -        No final desta fase, o nucleolo desaparece, a membrana nuclear desintegra-se e os cromatídios ligam-se ao fuso acromático.  Metáfase  -        Os centríolos encontram-se nos pólos da célula; -        Os cromossomas deslocam-se para o centro da célula, formando uma placa equatorial.       Anáfase  -        Ocorre a rutura do centrómero, os cromatídios de cada cromossoma separam-se, originando cromossomas com apenas 1 cromatídio; -        Cada cromossoma inicia a ascensão polar. Telófase  -        O fuso acromático degenera; -        O invólucro nuclear volta a formar-se à volta da cromatina existente dm cada polo, individualizando os núcleos; -        No final desta etapa, a célula apresenta 2 núcleos idênticos entre si e ao núcleo que os originou. 

Para além da divisão do núcleo, ocorre a divisão do citoplasma e dos organitos para as células que se formam. A divisão do citoplasma da célula que permite a individualização das células filhas denomina-se citocinese.  Nas células animais a citocinese ocorre por estrangulamento citoplasmático, enquanto que nas células vegetais se forma uma placa equatorial com produtos transportados pelas vesículas derivadas do Complexo de Golgi. 

Os descendentes são originados a partir de um único progenitor. Na maioria das situações, os descendentes são clones do progenitor, uma vez que são geneticamente iguais a ele, pois tem por base o processo de mitose.  As estratégias de reprodução mais comum são: bipartição, fragmentação, partenogénese, divisão múltipla e gemulação. 

Bipartição  -        Estratégia reprodutora característica de organismos unicelulares; -        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.

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.

Partenogénese  -        Os descendentes formam-se a partir de óvulos não fecundados; -        Os organismos que recorrem a estas estratégias estão, no geral, associados a ambientes isolados (ilhas) e é una estratégia alternativa quando na população não existem machos. Ex.: abelhas

Divisão múltipla  -        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; -        Quando a membrana celular do progenitor se rompe os descendentes libertam-se. 

Gemulação -        O progenitor emite uma gema (ou grumo), contendo material genético, que carece até atingir o tamanho característico da espécie.    Multiplicação vegetativa -        Através da multiplicação vegetativa as plantas conseguem produzir descendentes em elevado número. O homem, na tentativa de potenciar a multiplicação vegetativa, introduziu algumas técnicas, tais comuna estacaria, a mergulharia, a alporquia e a enxertia. 

Nas plantas: Estacaria -        Nesta técnica são retirados ao indivíduo porções de caule e/ou ramos que são enterrados no solo, onde vão enraizar e originar uma nova planta.  Mergulharia -        Consiste em selecionar um ramo da planta, retirar todas as folhas e encurvá-lo, de modo a enterrar parte do ramo no solo. Passado algum tempo, o ramo ganhará raízes, onde se poderá cortar a ligação com a planta progenitora, formando-se um indivíduo autónomo.  Alporquia -        Remove-se um anel de um dos ramos da planta, colocando-se num solo húmido. Depois de formadas as raízes corta-se a ligação com a planta-mãe e transfere-se para o solo, onde completará o seu crescimento.Enxertaria -        Consiste em colocar em contacto duas plantas diferentes, podendo ser ou não da mesma espécie. Faz-se uma incisão na planta recetora, onde será colocado em contacto o fragmento da planta que se pretende enxertar. 

No caso do Homem todos os indivíduos deverão apresentar 46 cromossomas, idênticos dois a dois, cada par apresentando uma forma, estrutura e sequência de genes semelhantes, denominando-se por cromossomas homólogos. Todas as células que apresentam cromossomas homólogos são designadas por diploides, sendo a sua constituição cromossomas representada por 2n. Nos organismos diplontes, as células que originam os gâmetas sofrem divisão nuclear, de modo a que haja redução para metade do número de cromossomas. Os gâmetas como não apresentam cromossomas homólogos, denominam-se haploides e a sua constituição cromossómica é representada por n. O ciclo de vida dos organismos que se reproduzem sexuadamente é marcado por dois processos: a meiose e a fecundação, que em conjunto permitem a manutenção do número de cromossomas característico de cada espécie. 

A meiose é um mecanismos constituído por duas divisões nucleares - divisão I e divisão II - durante o qual há redução do número de cromossomas para metade.   A divisão I da meiose é constituída pelas seguintes etapas: ·         Prófase I ·         Metáfase I ·         Anáfase I ·         Telófase I   Nesta divisão há redução para metade do número de cromossomas (uma vez que uma célula diplonte, com 2n cromossomas, por divisão, origina duas células-filhas haploides, com n cromossomas). Por haver redução de 2n para n cromossomas, a divisão I da meiose é denominada por divisão reducional. À divisão I da meiose, segue-se a citocinese, que permite a individualização de cada uma das células-filhas. Entre a divisão I e a divisão II da meiose não vai ocorrer replicação do DNA, porque cada cromossoma já é constituído por dois cromatídios.   A partir de cada uma das células haploides formadas na divisão I, vão-se formar duas células-filhas na divisão II da meiose, constituída pelas seguintes fases:   ·         Prófase II ·         Metáfase II ·         Anáfase II ·         Telófase II   Como não há redução no número de cromossomas mas apenas a separação dos cromatídios de um mesmo cromossoma, a divisão II da meiose é denominada de divisão equacional.   Interfase I ·         Replicação do DNA (durante a fase S), donde resultam cromossomas constituídos por dois cromatídios iguais.   Prófase I -        É a etapa mais longa da meiose, em que ocorre a maior condensação dos cromossomas, que ficam mais curtos e enrolados; -        Inicio da formação do fuso acromático, desagregação do invólucro nuclear e do nucléolo; -        União dos cromossomas homólogos; -        Trocas de segmentos entre cromossomas homólogos (crossing-over).   Metáfase I -        Os cromossomas unem-se através dos centrómeros ao fuso acromático; -        Alinhamento dos cromossomas homólogos na zona equatorial.   Anáfase I -        Separação aleatória dos cromossomas homólogos; -        Após a separação, um cromossoma de cada par de homólogos migra para um dos polos da célula.   Telófase I e Citocinese -        Descondensação dos cromossomas; -        Desaparecimento do fuso acromático e formação de um invólucro nuclear à volta de cada um dos núcleos.   Prófase II -        Condensação dos cromossomas; -        Inicio da formação do fuso acromático; -        Desaparecimento do invólucro nuclear.   Metáfase II -        Alinhamento dos cromossomas, cada um constituído por dois cromatídios, na zona equatorial.   Anáfase II -        Separação dos cromatídios constituintes de cada cromossoma e migração para polos opostos.   Telófase II -        Desaparecimento do fuso acromático; -        Formação de um invólucro nuclear; -        Constrição na zona equatorial do citoplasma e individualização das células-filhas.   Na etapa de prófase I, os cromossomas homólogos estão próximos, unidos por pontos de quiasma, podendo ocorrer nestas zonas trocas de material genético. A troca de material genético entre cromossomas homólogos denomina-se por crossing-over. Este fenómeno é essencial para criar novas combinações de informação genética. Após os gâmetas se terem formado pode ocorrer a fecundação, que consiste na fusão de um gâmeta feminino com um masculino e na reposição da diploidia.  

CRESCIMENTO E RENOVAÇÃO CELULAR

CICLO CELULAR

REPRODUÇÃO ASSEXUADA

REPRODUÇÃO SEXUADA

MEIOSE