3º ano Noturno - Biologia - Professor Anderson Cação

ANDERSON CAÇÃO
8 de abr. de 2020
9 min de leitura

Atividade programada de BIOLOGIA para o período de 07.04.2020 a 21.04.2020

Conteúdo

NÚCLEO CELULAR

O pesquisador escocês Robert Brown (1773- 1858) é considerado o descobridor do núcleo celular. Embora muitos citologistas anteriores a ele já tivessem observados núcleos, não haviam compreendido a enorme importância dessas estruturas para a vida das células.

O grande mérito de Brown foi justamente reconhecer o núcleo como componente fundamental das células. O nome que ele escolheu expressa essa convicção: a palavra “núcleo” vem do grego nux, que significa semente. Brown imaginou que o núcleo fosse a semente da célula, por analogia aos frutos.

Hoje, sabemos que o núcleo é o centro de controle das atividades celulares e o “arquivo” das informações hereditárias, que a célula transmite às suas filhas ao se reproduzir.

Células eucariontes e procariontes

A membrana celular está presente nas células eucariontes, mas ausente nas procariontes. Na célula eucarionte, o material hereditário está separado do citoplasma por uma membrana – a carioteca – enquanto na célula procarionte o material hereditário se encontra mergulhado diretamente no líquido citoplasmático.

Os componentes do núcleo

O núcleo das célula que não estão em processo de divisão apresenta um limite bem definido, devido à presença da carioteca ou membrana nuclear, visível apenas ao microscópio eletrônico.

A maior parte do volume nuclear é ocupada por uma massa filamentosa denominada cromatina. Existem ainda um ou mais corpos densos (nucléolos) e um líquido viscoso (cariolinfa ou nucleoplasma).

Os cromossomos são longas sequências de DNA que contêm diversos genes e outras sequências de nucleotídeos. Em organismos eucariontes, os cromossomos são estruturas lineares de DNA dupla fita, altamente enovelado, normalmente encontradas no núcleo das células, podendo também estar associadas com proteínas e RNA. Em organismos procariontes, eles se apresentam de forma circular ou linear, não estando presentes no núcleo nem associados a proteínas.

As moléculas de DNA que formam os cromossomos, para se enquadrarem dentro do núcleo, se unem ao nucleossomo, estrutura formada por oito unidades de uma proteína chamada histona. A cadeia DNA-nucleossomo constitui a cromatina, o arcabouço dos cromossomos.

Durante o processo de divisão celular, à medida que os cromossomos se tornam visíveis, eles se apresentam em dois filamentos chamados cromátides, que ligados por uma constrição denominada centrômero formam as cromátides-irmãs. Ao final da divisão, as cromátides se separam.

A posição do centrômero nos permite classificar os cromossomos em quatro tipos:

telocêntricos: possuem o centrômero em um das extremidades, tendo apenas um braço.
acrocêntricos: possuem o centrômero bem próximo a uma das extremidades, formando um braço grande e outro muito pequeno;
submetacêntricos: possuem o centrômero um pouco deslocado da região mediana, formando dois braços de tamanhos desiguais;
metacêntricos: possuem o centrômero no meio, formando dois braços de mesmo tamanho;

Normalmente, a quantidade de cromossomos é a mesma entre os organismos de uma espécie. Organismos de reprodução assexuada como alguns fungos, bactérias e algas contêm apenas um conjunto de cromossomos, sendo estes indivíduos chamados de haploides, também conhecidos como n.

Em animais e na maior parte das plantas, organismos que se reproduzem sexuadamente, os cromossomos se apresentam aos pares, sendo estes organismos chamados de diploides, também conhecidos como 2n. Os diploides contêm dois conjuntos de cromossomos completos, cada um proveniente de um progenitor. Nos diploides, os pares de cromossomos são denominados cromossomos homólogos, pois estes têm sequencias de DNA geralmente iguais, podendo exibir pequenas variações.

Na divisão celular, as células eucarióticas somáticas seguem o processo chamado mitose, que permite a distribuição dos cromossomos e dos constituintes citoplasmáticos da célula-mãe de forma igualitária entre as duas células-filhas. Para a produção de células sexuais ou gametas, ocorre outro processo de divisão, a meiose. Neste caso, a partir de uma célula diploide sucedem duas divisões celulares sequenciais, produzindo quatro células haploides.

A espécie humana é diploide (2n = 46; n = 23) e possui 23 pares de cromossomos, sendo 22 pares de cromossomos autossômicos e um par de cromossomos sexuais. Os autossômicos são aqueles que determinam as características comuns à espécie e são identificados por números, como por exemplo, cromossomo 18. Os cromossomos sexuais ou alossômicos são aqueles responsáveis pela determinação do sexo do indivíduo e são identificados pelas letras X e Y, onde XX são mulheres e XY homens.

Anomalias cromossômicas podem aparecer por erros durante a segregação celular ocasionando o surgimento de síndromes genéticas. Tais síndromes podem ocorrer por alteração do número, do tamanho ou do ordenamento de partes dos cromossomos. Em humanos as mais comuns são: a síndrome de Down (trissomia do 21), a síndrome de Turner, a síndrome de Klinefelter, síndrome de Patau (trissomia do 13) e a síndrome de Edwards (trissomia do 18).

Cariótipo

Cariótipo é o conjunto de cromossomos de uma célula, organizados de acordo com sua morfologia.

Cariótipo de uma pessoa normal. Ilustração: National Cancer Institute [public domain]

Primeira Lei de Mendel

A primeira lei de Mendel, também chamada de Princípio da Segregação dos Caracteres ou Lei da Segregação, diz que cada característica é condicionada por um par de fatores que se separam na formação dos gametas. Para chegar a essa conclusão, Mendel realizou uma série de experimentos com ervilhas e conseguiu aplicar a matemática em seus estudos. A seguir você entenderá melhor essa lei e como Mendel chegou a essas conclusões.

O experimento de Mendel

Mendel iniciou seus experimentos em torno de 1857, quando começou a trabalhar com o cruzamento de ervilhas. As ervilhas foram uma escolha importante para o sucesso do experimento, uma vez que apresentam várias características que podem ser estudadas, apresentam curto tempo de geração, geram grande número de descendentes, além do fácil cultivo.

Para realizar seu experimento, Mendel analisou características que apresentavam duas formas distintas, como sementes verdes e amarelas, e flores brancas e púrpuras. No total, foram estudadas sete características: forma da semente (lisa ou ondulada), cor da semente (amarela ou verde), cor da flor (púrpura ou branca), forma da vagem (inflada ou constrita), cor da vagem (verde ou amarela), posição da flor (axial ou terminal) e comprimento do caule (alto ou anão).

Nesses experimentos, ele utilizou plantas chamadas de puras, ou seja, plantas que, após sucessivas gerações, davam origem a plantas com a mesma característica.

Veja as características presentes em ervilhas e estudadas por Mendel.

Mendel realizava a polinização cruzada das plantas puras, transferindo o pólen de uma planta para outra. Esse cruzamento entre plantas puras é chamado de hibridização. Os progenitores puros recebem a denominação de geração parietal ou geração P.

Após cruzar a geração parietal, os descendentes dessa geração foram obtidos, os quais receberam o nome de primeira geração filial ou geração F1. O cruzamento entre indivíduos F1 levou à produção da segunda geração filial ou geração F2.

Resultados dos experimentos de Mendel

Mendel obteve importantes resultados em seus experimentos com o cruzamento de ervilhas. Com base nos dados obtidos, ele pôde compreender melhor os princípios da hereditariedade. Para compreender melhor o trabalho de Mendel, vamos considerar o cruzamento entre plantas que geram flores púrpuras e flores brancas.

Observe a figura exemplificando os resultados obtidos por Mendel em seu experimento.

Mendel realizou o cruzamento entre plantas puras que apresentavam flores púrpuras e plantas puras que apresentavam flores de cor branca. O cruzamento gerou híbridos F1 100% com flores púrpuras. A cor das flores era exatamente como aquela apresentada pelas plantas puras, o que levou à seguinte questão: o que aconteceu com o fator que determinava a cor branca das flores?

Mendel não interrompeu seus trabalhos na geração F1, o que foi essencial para a compreensão do processo. Após o resultado de 100% das plantas com flores púrpuras, ele realizou a fecundação entre plantas F1 e teve uma grande surpresa: as plantas que geravam flores brancas reapareceram.

O resultado apresentado foi de, aproximadamente, três plantas com flores púrpuras para uma planta com flor branca, ou seja, 75% das plantas geradas apresentavam flores púrpuras, enquanto 25% apresentavam plantas com flores brancas.

Conclusões de Mendel

Com os resultados obtidos, Mendel chegou a algumas importantes conclusões:

· Existem fatores responsáveis por uma determinada característica. No caso do experimento citado, podemos concluir que existem fatores que determinam a cor branca e a cor púrpura. Esses fatores são o que hoje conhecemos como genes e as versões desses fatores são o que chamamos de alelo.

· Cada indivíduo possui dois fatores que determinam uma característica, sendo um fator herdado do pai e outro da mãe. Isso significa que cada organismo herda dois alelos, um proveniente da mãe e outro proveniente do pai. No caso da geração F1, os descendentes apresentavam fatores para a flor branca e para a flor púrpura.

· Existem fatores dominantes e fatores recessivos. Os alelos dominantes são capazes de esconder ou mascarar o alelo recessivo. No caso das flores púrpuras da geração F1, o alelo para a cor púrpura era dominante e expressou-se, enquanto o alelo para a cor branca não era. Os alelos recessivos só se expressam quando estão aos pares.

· Cada indivíduo passa apenas um fator para cada característica em cada gameta. Isso significa que os alelos separam-se durante a formação dos gametas e apenas um alelo estará presente no gameta.

Primeira lei de Mendel: As características dos indivíduos são determinadas por pares de fatores, os quais se separam na formação dos gametas, indo apenas um fator para cada gameta.

Com base nas conclusões obtidas, analise o esquema a seguir:

Perceba que as flores púrpuras apresentam genótipo (composição genética) PP, enquanto a branca apresenta genótipo pp. Como os alelos separam-se na formação dos gametas e combinam-se na fecundação, podemos perceber que, após o cruzamento da geração P, temos 100% dos descendentes genótipo Pp. Como o fator P é dominante sobre p, as plantas apresentam em sua totalidade a cor púrpura.

As combinações possíveis são feitas por meio do quadro de Punnet. Nesse quadro, colocamos os alelos de um indivíduo na horizontal e os alelos do outro na vertical. Posteriormente, basta juntar os alelos em cada um dos quadrados. Para saber mais sobre o quadro de Punnet, não deixe de ler nosso artigo sobre o tema: Quadro de Punnet.

Quem foi Mendel?

Gregor Mendel (1822-1884) foi um monge que nasceu em uma região da Áustria e que se destacou pelos seus estudos sobre hereditariedade. Cresceu em uma pequena fazenda e, aos 21 anos de idade, ingressou no mosteiro dos agostinianos.

Em 1851, Mendel deixou o mosteiro para estudar física e química por dois anos, período essencial para a realização de seus experimentos, pois foi quando aprendeu mais sobre experimentação e matemática.

Mendel retornou para o mosteiro e, por volta de 1857, começou seus trabalhos com hereditariedade, plantando na horta do local as ervilhas que seriam utilizadas em seu trabalho. Mendel passou cerca de sete anos analisando seus dados e montando suas conclusões.

Mendel é considerado o pai da genética.

ATIVIDADE:

01. Leia as afirmações abaixo relativas à transmissão dos caracteres na reprodução sexuada.

I – Os caracteres são transmitidos dos pais para os filhos devido a informações contidas no sangue dos pais, que se concentram no esperma do homem e nas excreções vaginais da mulher.

II – Os caracteres são transmitidos dos pais para os filhos devido a informações contidas no interior das células reprodutoras masculinas e femininas, chamadas gametas, que se unem na fecundação.

III – Os cromossomos existem aos pares nas células e os genes ocupam um lugar definido no cromossomo, chamado locus gênico, assim, os genes também existem aos pares. Os pares de cromossomos semelhantes são chamados cromossomos homólogos, e os pares de genes que ocupam um mesmo locus nestes cromossomos são chamados genes alelos.

Das afirmações acima está (estão) correta (s):

a) I, apenas

b) II e III, apenas

c) III, apenas

d) II, apenas

e) I, II e III.

02. Cruzando-se ervilhas verdes vv com ervilhas amarelas Vv, os descendentes serão:

a) 100% vv, verdes;

b) 100% VV, amarelas;

c) 50% Vv, amarelas; 50% vv, verdes;

d) 25% Vv, amarelas; 50% vv, verdes; 25% VV, amarelas;

e) 25% vv, verdes; 50% Vv, amarelas; 25% VV, verdes.

03. De acordo com a primeira lei de Mendel confira as afirmações abaixo e marque a que apresentar informações incorretas.

a) Em cada espécie de ser vivo o número de cromossomos é constante, e isso ocorre porque na formação dos gametas esse número é reduzido à metade e depois, na fecundação, restabelece-se o número inicial.

b) Cada caráter é determinado por um par de fatores que se separam na formação dos gametas, indo um fator do par para cada gameta.

c) Quando os alelos de um par são iguais, fala-se em condição heterozigótica (para a qual Mendel usava o termo puro), e quando os alelos são diferentes, fala-se em condição homozigótica (para a qual Mendel usava o termo hibrido).

d) Um mesmo caráter pode apresentar duas ou mais variáveis, e a variável de cada caráter é denominada fenótipo.

e) O termo genótipo pode ser aplicado tanto ao conjunto total de genes de um indivíduo como a cada gene em particular.

04. Se cruzarmos dois gatos, sendo ambos heterozigóticos (Aa), obteremos:

a) Apenas indivíduos Aa;

b) Indivíduos AA e aa, na proporção de 3:1, respectivamente;

c) Indivíduos AA e aa, na proporção de 2:1, respectivamente;

d) Indivíduos AA, Aa e aa, na proporção de 1:2:1, respectivamente.

05. Sabe-se que, em determinada raça de gatos, a pelagem preta uniforme é condicionada por um gene dominante B e a pelagem branca uniforme, pelo seu alelo recessivo b. Do cruzamento de um casal de gatos pretos, ambos heterozigotos, espera-se que nasçam:

a) 100% de gatos pretos

b) 100% de gatos brancos

c) 25% de gatos pretos, 50% de malhados e 25% de brancos

d) 75% de gatos pretos e 25% de gatos brancos

06. Quais conclusões Mendel tirou do cruzamento entre as ervilhas verdes puras com as ervilhas amarelas puras?

07. Diferencie GENÓTIPO de FENÓTIPO.

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08. Diferencie Genoma de Cariótipo.

09. Diferencie Cromatina de Cromossomos.

10. Defina:

a) Gene

b) Genes Alelos

c) Cromossomos homólogos

Habilidade/Competências

Desenvolver pesquisa e capacidade de interpretação;
Identificar características genéticas e evolutivas dos seres vivos;
Noções de hereditariedade nos seres vivos.
Noções de cruzamentos e probabilidade.

Metodologias e Atividades a serem desenvolvidas

Pesquisa;
Síntese e capacidade interpretativa;
Apresentar a Resolução dos Exercícios com as respostas para avaliação;
Entregar Atividade Respondida na Secretaria da escola até o dia 21.04.2020.

Avaliação da aprendizagem

Nota de avaliação Bimestral