Reprodução Sexuada vs Assexuada

Mitose e Meiose - Aspectos Comparativos

A mitose é um processo que assegura a estabilidade genética pois permite a formação de células geneticamente idênticas à célula parental. Enquanto que a meiose contribui para a variabilidade genética.

Reprodução nos seres vivos - Reprodução assexuada

A reprodução é o conjunto de processos pelos quais os seres vivos originam novos indivíduos idênticos a si próprios, permitindo a continuidade das gerações. Há dois tipos fundamentais de reprodução: a sexuada e a assexuada. A reprodução baseia-se sempre na divisão celular e na capacidade de replicação do DNA, o que garante a passagem de informação genética ao longo das gerações.

Na reprodução assexuada formam-se novos indivíduos a partir de um só progenitor, sem ocorrer fecundação e ocorre nos seres procariontes, na maioria dos seres unicelulares eucariontes e em alguns seres multicelulares.

Há vários processos da reprodução assexuada:

• A bipartição ou fissão binária: a célula divide-se em duas células-filhas idênticas (ex: paramécia, bactérias, planária);









• A gemulação: surgem pequenas saliências (gomos ou gemas) no progenitor que se desenvolvem e separam originando um novo ser, inicialmente de pequena dimensão (ex: leveduras, hidra, anémonas-do-mar);

• A esporulação: ocorre produção (em órgãos especializados, os esporângios) de células reprodutoras, designadas de esporos capazes de originar novos descendentes quando as condições do meio são favoráveis (ex: bolor do pão ou da fruta);

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• A partenogénese: a partir de óvulos não fecundados originam-se novos indivíduos (ex: rotíferos, dáfnias, e pulgões ou afídios);
  


• A fragmentação: ocorre a fragmentação do organismo em várias porções capazes de regenerar as partes em falta para constituir um novo organismo completo (ex: estrela-do-mar; algas; plantas);

• A multiplicação vegetativa: ocorre a formação de novos seres a partir de determinados órgãos vegetais: raízes, caules (rizomas, tubérculos) e folhas. Isto porque, há porções de determinados órgãos (meristemas) com grupos de células indiferenciadas que originam novos seres vivos. Algumas técnicas como a enxertia, mergulhia, alporquia e a micropropagação in vitro são utilizadas frequentemente na floricultura, fruticultura e silvicultura.

Neste tipo de reprodução verificam-se multiplicações celulares em que o núcleo se divide por mitose e, por isso, os indivíduos das sucessivas gerações são idênticos geneticamente entre si e ao respectivo progenitor sendo designados de clones. Consequentemente, estes processos reprodutivos são modos diferentes de clonagem. A reprodução assexuada mantém deste modo a estabilidade dos caracteres nos indivíduos de uma espécie, ao longo do tempo.

Clonagem nas plantas

Vantagens:

- utilizando a técnica de micropropagação in vitro , pode-se produzir rapidamente milhares de plantas a partir de uma única planta original (economia de energia);

- as plantas obtidas estão em completo estado sanitário;

- pode-se recuperar espécies ameaçadas de extinção;

- as caracteristicas estruturais e funcionais da planta original permanecem em todos os descendentes (homogeneidade genética).

Desvantagens:

- requer uma técnica especializada;

- equipamentos sofisticados;

- pessoal qualificado;

- se ocorrer uma modificação a nivel genético que traga alterações fatais, como os indivíduos têm todos a mesma informação genética, conduz-se à extinção da espécie em questão.

Clonagem em animais

Pode ocorrer por divisão embrionária, que é o que acontece na formação de gémeos verdadeiros: dá-se a separação das duas células provenientes da primeira divisão mitótica do ovo, originando embriões geneticamente iguais.

Pode ocorrer por outro processo: o da transferência nuclear de uma célula somática, que foi o processo que esteve na origem da ovelha Dolly.

A possibilidade de clonar um animal por este processo evidencia que o núcleo de uma célula diferenciada pode perder a sua especificidade comportando-se como o núcleo de um ovo a partir do qual ocorre o desenvolvimento de um ser multicelular.
Estas técnicas no entanto ainda possuem elevadas taxas de insucesso, pois são mal conhecidos os mecanismos celulares reguladores da expressão genética.

A aplicação destas técnicas reprodutivas em humanos levanta questões éticas e legais muito sérias, que se prendem com o problema da identidade individual, e a legitimidade da produção e manipulação de embriões para fins terapêuticos.

Regulação do ciclo celular e estabilidade genética

Regulação do ciclo celular

O ciclo celular anteriormente estudado obedece a rigorosos mecanismos de controlo que actuam fundamentalmente em três pontos: no final da G1, no final da G2 e durante a Mitose.

Na etapa G1, avalia-se se o DNA se encontra danificado ou não, caso não possa ser reparado dá-se a apoptose ou morte celular programada. Durante a apoptose ocorre a fragmentação da célula conduzindo à sua autodestruição.

Noutro caso, a célula pode entrar em G0 não voltando a dividir-se. As células podem permanecer em G0 durante muito tempo até à sua morte (por exemplo: neurónios), mas podem prosseguir o ciclo celular se forem devidamente estimuladas.

No final da G2 avalia-se se o DNA se replicou correctamente. Se tiverem ocorrido anomalias na replicação do DNA, se esta não tiver terminado ou se o DNA se apresentar danificado por radiações solares ou raios X, o ciclo é interrompido.

Na mitose, verifica-se a repartição dos cromossomas pelas células-filhas. Se não se estiver a efectuar de forma equitativa o ciclo é interrompido.

Estes sistemas de controlo podem falhar dando origem a cancro ou neoplasias malignas. Numa neoplasia a célula divide-se descontroladamente adquirindo características malignas. As células dos tumores malignos podem invadir os tecidos vizinhos ou espalhar-se por outras partes do corpo, ocorrendo a metastização.

Os sistemas de controlo são influenciados quer pelo meio interno quer pelo meio externo (fumo, poluentes, corantes e outras substâncias químicas). As radiações também podem fazer com que os mecanismo de reparação e de controlo não actuem.

Estabilidade genética

A estabilidade genética só é possível devido à replicação semiconservativa do ADN na fase S da interfase, que origina cromossomas constituídos por dois cromatídios unidos pelo centrómero. Isto permite que na anáfase ocorra a distribuição equitativa de cromossomas e, consequentemente, de ADN, para as células-filhas. Caso não ocorra nenhum erro, isto garantirá que no final na fase mitótica as duas células resultantes possuam o mesmo conjunto de genes e informação genética que a célula-original, garantindo assim a estabilidade genética através de gerações.

Imagens retiradas do site http://forum.netxplica.com/viewtopic.php?t=9298

Ciclo celular

Nos seres vivos, o seu crescimento, regeneração celular, ou reprodução (nos seres unicelulares) ocorrem devido à divisão celular. Este fenómeno tem, então, grande importância na vida de uma célula.

Ao conjunto de transformações que uma célula sofre desde o seu aparecimento até ao momento em que sofre divisão, e origina duas células-filhas geneticamente iguais, denomina-se ciclo celular, que compreende duas etapas fundamentais: a Interfase, e a Fase mitótica.

Interfase

A interfase corresponde ao período compreendido entre o final de uma divisão celular e o início da divisão celular seguinte. Durante esta fase os cromossomas encontram-se distendidos, não sendo visíveis ao microscópico óptico. A generalidade das células passa a maior parte da sua vida em interfase, que se divide em três períodos: G1, período S (de síntese) e G2.

G1 - período que decorre entre o fim da mitose e o ínicio da síntese de DNA. Caracteriza-se pela intensa síntese proteica (produção de proteínas estruturais, enzimas e RNA); formam-se organelos celulares. Consequentemente, dá-se o crescimento da célula.

Fase S - ocorre replicação semiconservativa do DNA. Ao DNA associam-se proteínas, passando cada cromossoma a ser constituído por dois cromatídios ligados pelo centrómero. Nas células animais, fora do núcleo, duplicam-se ainda os centríolos originando dois pares.

G2 - decorre entre final da síntese de DNA e início da mitose. Ocorre novamente a síntese de biomoléculas necessárias à divisão celular (ex. proteínas), provocando o crescimento celular.

No final da interfase, a célula atingiu o seu volume máximo e produziu todos os componentes necessários para entrar em divisão celular. Algumas células, como neurónios e células das fibras musculares, deixam de se dividir devido ao seu grau de diferenciação.

Fase mitótica (células eucarióticas)

Nesta fase ocorre a divisão da célula em duas células-filhas, que irão possuir o mesmo número de cromossomas da célula que as originou. Podem-se considerar duas etapas: mitose ou cariocinese (divisão nuclear) e citocinese (divisão física do citoplasma).

Na mitose podem-se distinguir 4 fases : profase, metafase, anafase e telofase.

Profase - os cromossomas condensam-se tornando-se mais grossos, curtos e visíveis ao microscópio óptico; cada cromossoma é constituído por dois cromatídios unidos pelo centrómero; na célula animal, os dois pares de centríolos começam a afastar-se em sentidos opostos, formando-se o fuso acromático ou mitótico, constituído por fibrilas de microtúbulos proteicos; nas células vegetais, é o citoesqueleto que organiza o fuso acromático; quando os centríolos atingem os pólos, o invólucro nuclear desorganiza-se e os nucléolos desaparecem.

Metafase - Os cromossomas atingem o máximo de condensação (máximo encurtamento), ligando-se pelo centrómero a algumas fibrilas do fuso acromático; os cromossomas alinham-se na zona equatorial do fuso acromático com os respectivos centrómeros alinhados, formando a placa equatorial; os cromossomas estão prontos para se dividirem.

Anafase - Os dois cromatídios do mesmo cromossoma separam-se pela cisão (clivagem ou divisão) do centrómero, formando-se dois cromossomas independentes; as fibrilas ligadas aos cromossomas encurtam e os dois cromossomas-irmãos iniciam a sua ascensão para os pólos (ascensão polar). No final desta etapa, os dois pólos da célula têm conjuntos equivalentes de cromossomas e, consequentemente, de DNA.

Telofase - Ocorre a reorganização celular: o invólucro nuclear organiza-se em volta dos cromossomas de cada pólo e os nucléolos reaparecem; o fuso acromático dissolve-se e os cromossomas descondensam-se, tornando-se longos e finos (invisíveis ao microscópio óptico). No final desta fase a célula possui dois núcleos, continuando a divisão do seu citoplasma para original duas células-filhas.

Este vídeo é uma pequena animação de como ocorre a mitose numa célula animal

Citocinese: inicia-se na anafase ou telofase, e diz respeito à individualização das células-filhas.

Nas células animais, a citocinese ocorre por estrangulamento do citoplasma: a membrana citoplasmática começa a deslocar-se para o interior do citoplasma devido à acção de um anel de filamentos proteicos (anel contráctil) que puxa a membrana para o interior, formando um sulco de clivagem. Este deslocamento continua até as membranas se unirem e originarem duas células distintas.

Nas células vegetais, a parede celular rígida não permite a divisão por estrangulamento. Neste caso, as vesículas derivadas do complexo de Golgi alinham-se na região equatorial da célula e fundem-se formando uma placa -fragmoplasto- em torno da qual se deposita, posteriormente a celulose originando-se assim as paredes celulares das células-filhas.

No final deste processo, uma célula deu origem a duas células-filhas que possuem cópias iguais do seu material genético e o mesmo número de cromossomas.