TÉCNICAS LABORATORIAIS DE BIOLOGIA

MEIOSE

INTRODUÇÃO

É o nome dado ao processo de divisão celular caracterizado por dois períodos distintos, envolvendo transformações e rearranjos estruturais dos cromossomos (molécula de DNA): um momento reducional (separação dos cromossomos homólogos) e outro equacional (separação das cromátides irmãs).

As etapas deste processo (prófase, metáfase, anáfase, telófase, interfase) ocorrem da mesma forma que na mitose; só que, neste caso, em dobro, pois aqui teremos duas células passando pelo mesmo processo simultaneamente.

Nesse processo, a quantificação cromossômica é reduzida à metade, ou seja, a célula mãe diplóide (2n), após a divisão, origina quatro células haplóides (n). Nas células humanas diplóides existem 46 cromossomos. Através da meiose, elas passam a ter 23 cromossomos. No processo de fecundação humana, ocorre a união de dois gametas dos pais, resultando em um ovo com 46 cromossomos. A meiose é responsável pela diversificação do material genético nas espécies, isto é recombinação gênica. A reprodução sexuada permite a mistura de genes de dois indivíduos diferentes da mesma espécie para produzir descendentes que diferem entre si e de seus pais em uma série de características. O que é extremamente importante para a sobrevivência das espécies (por exemplo devido a mudanças ambientais).

Ao invés de criar duas novas células com números idênticos de cromossomos (como na mitose), na meiose as células fazem uma segunda divisão (meiose II) logo após a primeira (meiose I).

Nesta segunda divisão o número de cromossomos é divido ao meio. Com apenas a metade do número de cromossomos, as células são chamadas de haplóides. As células diplóides são exatamente o oposto das haplóides. As células em seu estágio normal são consideradas diplóides.

A meiose conduz à redução do número dos cromossomos a metade. A primeira divisão é a mais complexa, sendo designada divisão de redução. É durante esta divisão que ocorre a redução a metade do número de cromossomos. Na primeira fase, os cromossomos emparelham e trocam material genético (entre cruzamento ou crossing-over), antes de separar-se em duas células filhas. Cada um dos núcleos destas células filhas tem só metade do número original de cromossomos. Os dois núcleos resultantes dividem-se na Meiose II (ou Divisão II da Meiose), formando quatro.

Divisão I ou Divisão Reducional

Prófase I

Fase de grande duração devido aos fenómenos que nela ocorrem. Os cromossomas já com os dois cromatídios tornam-se mais condensados, vai ocorrer o emparelhamento

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dos cromossomas homólogose também ocorre a permuta de material genético (crossing-over), a troca de genes entre as células. Nesta troca, os genes são misturados e o resultado desta troca não é uma duplicação perfeita como ocorre na mitose. Aqui as células se dividem originando duas novas células com apenas um par de cromossomos cada uma. 

Metáfase I

Há o desaparecimento da membrana nuclear. Os cromossomos ficam agrupados na região equatorial da célula, associados às fibras do fuso;

Anáfase I

Encurtamento das fibras do fuso, deslocando os cromossomos homólogos para os pólos da célula. Nessa fase não há separação do centrômero (ponto de ligação das cromátides irmãs em um cromossomo).

Telófase I

Desespiralização dos cromossomos, retornando ao aspecto filamentoso, havendo também o reaparecimento do nucléolo bem como da carioteca e divisão do citoplasma (citocinese), originando duas células haplóides.

Divisão II ou Divisão Equacional

A meiose II tem início nas células resultantes da telófase I, sem que ocorra a Interfase. Ocorre a separação dos cromatídeos. A meiose II também é constituída por quatro fases:

Prófase II

Os cromossomos voltam a se condensar, o nucléolo e a carioteca desaparecem novamente. Os centríolos se duplicam e se dirigem para os pólos, formando o fuso acromático.

Metáfase II

Os cromossomos se organizam no plano equatorial, Os 23 cromossomos subdivididos em duas cromátides unidas por um centrômero prendem-se ao fuso.

Anáfase II

Após a divisão dos centrômeros as cromátides de cada cromossomo migram para pólos opostos.

Telófase II

Aparecimento da carioteca, reorganização do nucléolo e divisão do citoplasma completando a divisão meiótica, totalizando quatro células filhas haplóides.

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Citocinese

Por fim forma quatro células-filhas haplóides contendo cada uma apenas um cromossomo de cada par de homólogos (ou dos hemiomólogos).

GAMETOGÊNESE

Gametogênese é o processo pelo quais os gametas são produzidos nos organismos dotados de reprodução sexuada. Nos animais, a gametogênese acontece nas gônadas, órgãos que também produzem os hormônios sexuais, que determinam as características que diferenciam os machos das fêmeas.O evento fundamental da gametogênese é a meiose, que reduz à metade a quantidade de cromossomos das células, originando células haplóides. Na fecundação, a fusão de dois gametas haplóides reconstitui o número diplóide característico de cada espécie.

ESPERMATOGÊNESE

Processo que ocorre nos testículos, às gônadas masculinas. Secreta a testosterona, hormônio sexual responsável pelo aparecimento das características sexuais masculinas: aparecimento da barba e dos pêlos corporais em maior quantidade, massa muscular mais desenvolvida. As células dos testículos estão organizadas ao redor dos túbulos seminíferos, nos quais os espermatozóides são produzidos. A testosterona é secretada pelas células intersticiais. Ao redor dos túbulos seminíferos, estão às células de Sertoli, responsáveis pela nutrição e pela sustentação das células da linhagem germinativa, ou seja, as que irão gerar os espermatozóides.

Nos mamíferos, geralmente os testículos ficam fora da cavidade abdominal, em uma bolsa de pele chamada bolsa escrotal. Dessa forma, a temperatura dos testículos permanece aproximadamente 1° C inferior à temperatura corporal, o que é ideal para a espermatogênese.

Fase de proliferação ou de multiplicação: Tem início durante a vida intra-uterina. As células primordiais dos testículos, diplóides, aumentam em quantidade por mitoses consecutivas e formam as espermatogônias.

Fase de crescimento: Um pequeno aumento no volume do citoplasma das espermatogônias as converte em espermatócitos primários.

Fase de maturação: Também é rápida, nos machos, e corresponde ao período de ocorrência da meiose. Depois da primeira divisão meiótica, cada espermatócitos de primeira ordem origina dois espermatócitos de segunda ordem (espermatócitos secundários). Com a ocorrência da segunda divisão meiótica, os dois espermatócitos de segunda ordem originam quatro espermátides haplóides.

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Espermiogênese: É o processo que converte as espermátides em espermatozóides, perdendo quase todo o citoplasma. As vesículas do complexo de Golgi fundem-se,formando o acrossomo, localizado na extremidade anterior dos espermatozóides. O acrossomo contém enzimas que perfuram as membranas do óvulo, na fecundação.

Os centríolos migram para a região imediatamente posterior ao núcleo da espermátides e participa da formação do flagelo, estrutura responsável pela movimentação dos espermatozóides. Grande quantidade de mitocôndrias, responsáveis pela respiração celular e pela produção de ATP, concentram-se na região entre a cabeça e o flagelo, conhecida como peça intermediária.

OVOGÊNESE

Nos ovários, encontram-se agrupamentos celulares chamados folículos ovarianos de Graff, onde estão as células germinativas, que originam os gametas, e as células foliculares, responsáveis pela manutenção das células germinativas e pela produção dos hormônios sexuais femininos.

Nas mulheres, apenas um folículo ovariano entra em maturação a cada ciclo menstrual, período compreendido entre duas menstruações consecutivas e que dura, em média, 28 dias. Isso significa que, a cada ciclo, apenas um gameta torna-se maduro e é liberado no sistema reprodutor da mulher.

Os ovários alternam-se na maturação dos seus folículos, ou seja, a cada ciclo menstrual, a liberação de um óvulo, ou ovulação, acontece em um dos dois ovários.

É dividida em três etapas:

Fase de multiplicação ou de proliferação: É uma fase de mitoses consecutivas, quando as células germinativas aumentam em quantidade e originam ovogônias.

Fase de crescimento: Logo que são formadas, as ovogônias iniciam a primeira divisão da meiose. Passam, então, por um notável crescimento, com aumento do citoplasma e grande acumulação de substâncias nutritivas. Esse depósito citoplasmático de nutrientes chama-se vitelo, e é responsável pela nutrição do embrião durante seu desenvolvimento.

Fase de maturação: A fase de maturação inicia-se quando a menina alcança a maturidade sexual. Quando o ovócito primário completa a primeira divisão da meiose, origina duas células. Uma delas não recebe citoplasma e desintegra-se a seguir; A outra célula, grande e rica em vitelo, é o ovócito secundário; ao sofrer, a segunda divisão da meiose, origina o segundo corpúsculo polar, que também morre em pouco tempo, e o óvulo, gameta feminino, célula volumosa e cheia de vitelo.

OBJETIVOS

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Identificar as células resultantes da meiose no túbulo seminífero (espermatogênese).

MATERIAIS

Microscópio óptico Lamina definitiva com células do Epidídimo de testículo Papel toalha

 REAGENTES

Óleo de imersão Hematoxilina (reagente utilizado na preparação definitiva)

METODOLOGIA

Liga-se o microscópio e higieniza-se com papel toalha as lentes e objetivas. Pega-se uma lâmina com preparação definitiva. Higieniza-se a lamina com papel toalha. Observa-se a lamina definitiva ao microscópio óptico. Utilizando-se a objetiva

de imersão. Coloca-se uma gota de óleo de imersão. Observa-se a anota-se os resultados.

RESULTADOS

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DISCUSSÃO

No túbulo seminífero, uma determinada região do Epidídimo, é o local onde ocorre a espermatogênese; um dos dois tipos de processos da gametogênese (reprodução sexuada).A espermatogênese inicia-se já durante o desenvolvimento embrionário. Nos testículos do embrião, células germinativas (diplóides) passam a sofrer divisões mitóticas dando origem as espermatogônias (período germinativo).Quando o homem atinge a puberdade, algumas espermatogônias iniciam o processo de divisão celular por meio de meiose, antes de ocorrer a divisão, há um período de crescimento, aumentam um pouco de volume e passam a se chamar espermatócitos I (período de crescimento), este entra agora em período de maturação, em que ocorre a meiose. O espermatócitos I, são células diplóides (2n), que sofrem um processo

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reducional, formando duas células haplóides (n) chamadas espermatócitos II, os quais dão origem a células haplóides (n) chamadas espermátides.Após o período de maturação, inicia-se o período de diferenciação ou espermiogênese, caracterizado pela diferenciação das espermátides em espermatozóides.As espermátides são células que apresentam núcleo, complexo de golgi, mitocôndria e centríolo; na transformação, o complexo de golgi concentra-se perto do núcleo, as mitocôndrias concentram-se na região próximas ao centríolo, em que se transforma em flagelo. Há o início da formação do acrossomo e do flagelo, e parte do citoplasma será eliminada, dando origem a um espermatozóide.O espermatozóide pode ser dividido em três regiões: cabeça, peça intermediária e cauda. Na cabeça do espermatozóide humano, situam-se o núcleo e o acrossomo ou capuz acrossômico. O capuz acrossômico é uma transformação do complexo de golgi e é nele que estão as enzimas que irão digerir a membrana do óvulo, na fecundação.

CONCLUSÃO

A espermatogênese é um processo importante, que é caracterizado por vários períodos, onde células vão sofrendo diferenciações; células estas que irão se transformar em gametas, contendo dentro delas uma variabilidade genética enorme, isto é, um importante papel para que haja continuação da espécie humana.

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BIBLIOGRAFIA

LOPES, Sonia, Bio Introdução à Origem da Vida e Biologia; Citologia; Reprodução e Embriologia; histologia Volume 1, 5ª edição, São Paulo, Editora Saraiva,1999.

DE ROBERTIS, Jr., Biologia Celular e Molecular, 14ª Edição, Buenos Aires, Liberias Yenny S.A., 2001, Direitos exclusivos para a língua portuguesa, Editora Guanabara, 2003, Rio de Janeiro.

Cola da Web - Trabalhos escolares prontos, educação e pesquisa ,disponível em : http://www.coladaweb.com/biologia/ciclomeiose.htm . acesso em 12 maio.2008, 16:30:30.

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