Melhor resposta
Devo começar com o processo do ciclo celular para uma melhor eliminação. O ciclo celular inclui principalmente 4 fases. 1) Mitose 2) Fase G1 (fase Gap) 3) Fase S (Síntese) 4) Fase G2 (fase Gap) As fases G1, S e G2 combinadas são chamadas de interfase.
Primeira fase: Mitose aqui célula divide-se em duas células-filhas geneticamente idênticas, que incluem 5 estágios: prófase – o DNA se condensa, organizado na estrutura cromossômica clássica. prometáfase – os microtúbulos se ligam ao cinetocore dos cromossomos. metáfase – Cromossomos alinhados à placa central anáfase – Cromossomos separam-se do cinetocore e se movem em direção a pólos celulares opostos. telófase – ocorre a quebra do fuso e o envelope nuclear se desenvolve ao redor do cromossomo. A mitose é seguida por citocinese onde a célula se divide para produzir duas células-filhas idênticas. Algumas células deixam o ciclo celular após a mitose e entram na fase G0 (Gap 0). Esta é a fase de repouso e as células neste estágio não se dividem mais.
Interfase: Fase Gap 1: Aqui as células crescem até seu tamanho total e realizam muitas funções bioquímicas e sintetizam novos orgenalls.
Fase de síntese: Esta é uma fase importante, pois aqui ocorre a replicação do DNA. Após a replicação, cada cromossomo agora consiste em duas cromátides irmãs. Assim, a quantidade de DNA na célula efetivamente dobrou, embora a contagem de cromossomos da célula permaneça em 2 n .
Fase Gap 2: Durante a fase G2, a célula sintetiza uma variedade de proteínas. De particular importância para o ciclo celular, a maioria dos microtúbulos – proteínas que são necessárias durante a mitose – são produzidos durante o G2. As células voltam a entrar em mitose. Existem pontos de verificação entre as fases. Estes incluem, ponto de verificação G1 / s: Verificar células para iniciar a síntese de DNA Ponto de verificação G2 / M: Verificar se a síntese de DNA foi concluída corretamente ou não e o comprometimento com a mitose. Ponto de verificação do fuso: Verifique se todos os cromossomos estão corretamente conectados à fibra do fuso ou não, bem como verifique a separação das cromátides irmãs. Espero que isso seja útil.
Resposta
Imagem: Díades (par homólogo) 7.1: Cromossomos
- Durante a maior parte da vida da célula , os cromossomos são muito alongados e tênues para serem vistos ao microscópio. No entanto, antes que uma célula esteja pronta para se dividir por mitose , cada cromossomo é duplicado (durante a fase S extensão> do ciclo celular). Quando a mitose começa, os cromossomos duplicados se condensam em estruturas curtas (~ 5 µm) que podem ser coradas e facilmente observadas ao microscópio óptico. Esses cromossomos duplicados são chamados de díades .
- Quando vistos pela primeira vez, os duplicados são mantidos juntos em seus centromeres . Em humanos, o centrômero contém de 1 a 10 milhões de pares de bases de DNA. A maior parte disso é DNA repetitivo: sequências curtas (por exemplo, 171 bp) repetidas continuamente em matrizes em tandem. Enquanto eles ainda estão ligados, é comum chamar os cromossomos duplicados de cromátides irmãs , mas isso não deve obscurecer o fato de que cada um é um cromossomo genuíno com um complemento de genes.
O cinetocoro é um complexo de> 80 proteínas diferentes que se formam em cada centrômero e serve como o ponto de fixação para as fibras do fuso que separarão as cromátides irmãs conforme a mitose avança para a anáfase. O mais curto dos dois braços que se estendem do centrômero é chamado de braço p ; quanto mais longo é o q – arm . A coloração com o método de tripsina-Giemsa revela uma série de bandas claras e escuras alternadas chamadas bandas G . As bandas G são numeradas e fornecem “endereços” para a atribuição de loci gênicos.
Imagem : A estrutura de um cromossomo . Um cromossomo duplicado é composto de duas cromátides irmãs, unidas em um local de fixação chamado “centrômero”. Hans Ris, Universidade de Wisconsin, Madison, WI. http://www.nature.com/scitable/resource?action=showFullImageForTopic&imgSrc=/scitable/content/ne0000/ne0000/ne0000/ne0000/104572910/18336\_2.jpg
Para entender a resposta, teríamos que entender alguns princípios básicos; isso nos ajudaria a compreender a lógica exata aplicada para chegar a uma solução.
Primeiro, para os alunos que estão com pressa, darei a resposta –
Uma coisa importante que deve ser lembrado aqui é que, embora o cromossomo em uma célula, que tenha passado a fase S , parece ser único ou 1 (um) quando visto em um microscópio, o material genético sofreu duplicação . Portanto, embora o centrômero pareça ser único, ele tem o dobro da quantidade de material genético unido por meio da coesina ( As coesinas mantêm as cromátides irmãs juntas após a replicação do DNA até a anáfase quando a remoção da coesina leva à separação de cromátides irmãs Cohesin – Wikipedia ), quando comparada a um centrômero de uma célula em repouso (sem divisão); portanto, separa em dois em Anáfase (mitose) e Anáfase II (meiose).
Conforme uma célula entra em anáfase , cohesin Cohesin – Wikipedia é degradada precipitadamente e as cromátides irmãs da célula separam-se em pólos opostos do fuso .
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isto é, A célula humana é diplóide, com 2n = 46. Na prófase da mitose, as células têm \_\_46\_\_ cromossomos por célula, cada um com \_\_2\_\_ cromátide (s). Na anáfase da mitose, as células têm \_\_92\_\_ cromossomos por célula, cada um com \_\_1\_\_ cromátides.
Existem 46 cromossomos em uma célula humana e, portanto, 46 centrômeros (ou igual ao número de cromossomos em uma célula, ou seja, 2 n ) em Anáfase I ; enquanto que, na Anáfase II , existem 46 (2 n ) centrômeros e 46 (2 n ) cromátides .
Existem 92 (4 n ) centrômeros e 92 cromátides (4 n ) em Anáfase da mitose .
Imagem : Ultraestrutura do cinetocoro de vertebrados ( A) Um esquema de um cromossomo mitótico com cromátides irmãs emparelhadas, a cromátide à direita está ligada aos microtúbulos e a cromátide à esquerda não está ligada. O cinetocore interno, o cinetocoro externo, o centrômero interno e a corona fibrosa, que é detectável no cinetocoro não ligado, são destacados. (B) Micrografia eletrônica de um cinetocoro humano (imagem cortesia de Y. Dong e B. McEwen, Universidade Estadual de Nova York em Albany, EUA). A micrografia representa uma única fatia de um volume tomográfico de uma célula mitótica congelada em alta pressão e foi rotulada como em para destacar as principais características estruturais do cinetocore. Barra de escala, 100 nm. © 2007 Elsevier McEwen, BF, Dong, Y. & VandenBeldt, KJ Usando microscopia eletrônica para entender os mecanismos funcionais do cromossomo alinhamento no fuso mitótico. Methods in Cell Biology 79, 259–293 (2007). Todos os direitos reservados. http://www.nature.com/scitable/resource?action=showFullImageForTopic&imgSrc=/scitable/content/18070/10.1038\_nrm2310-f2\_full.jpg
Pessoas que estão bem familiarizadas com o básico podem pular a próxima parte.
Centrômero – O centrômero é facilmente visualizado como a região mais restrita de um cromossomo mitótico condensado. Embora a palavra “centrômero” seja derivada das palavras gregas Centro (“central”) e mero (“parte”), os centrômeros nem sempre são encontrados no centro dos cromossomos. Na verdade, apenas os chamados cromossomos metacêntricos têm centrômeros em seu meio; em outros cromossomos, os centrômeros estão localizados em uma variedade de posições que são características de cada cromossomo específico. Com algumas exceções, os cromossomos eucarióticos têm um único centrômero que garante sua segregação precisa durante a mitose. Cromossomos sem centrômeros segregam aleatoriamente durante a mitose e, eventualmente, são perdidos das células . No outro extremo, os cromossomos com vários centrômeros estão sujeitos à fragmentação se os centrômeros ficarem presos aos pólos opostos do fuso por meio de seus cinetocoros. http://www.nature.com/scitable/topicpage/chromosome-segregation-in-mitosis-the-role-of-242 #
Figura: Classificação dos cromossomos eucarióticos . Com base na localização do centrômero, os cromossomos são classificados em quatro tipos: metacêntrico, submetacêntrico, acrocêntrico e telocêntrico. © 2013 Nature Education Adaptado de Pierce, Benjamin. Genetics: A Conceptual Approach , 2ª ed. Todos os direitos reservados. http://www.nature.com/scitable/resource?action=showFullImageForTopic&imgSrc=/scitable/content/ne0000/ne0000/ne0000/ne0000/113348580/46127\_3.jpg
Após o M fase ( o período em que a mitose, o processo de divisão nuclear, ocorre ), as células filhas começam cada uma um novo ciclo, procedendo à interfase. Cada estágio da interfase ( intervalo entre as divisões nucleares, começando após a citocinese e durando até pouco antes do início da prófase na próxima rodada de mitose ) tem um conjunto distinto de processos bioquímicos especializados que preparam a célula para o início da divisão celular (veja a figura abaixo).
Fonte da imagem: O ciclo celular, mitose e meiose
Fonte da imagem: Life Sciences Cyberbridge
Fase S
Agora, na fase S que segue a fase G1 , todos os cromossomos são replicados. Após a replicação, cada cromossomo agora consiste em duas cromátides irmãs [qualquer uma das subunidades longitudinais produzidas pela replicação cromossômica] (veja a figura abaixo).
Assim, a quantidade de DNA na célula efetivamente dobrou, embora a ploidia , ou contagem de cromossomos da célula, permanece em 2 n .
[ploidy = Contagem de cromossomos, 2 n se diploide, n se haploide. Em humanos, 2 n = 46 em células somáticas diplóides e n = 23 em células germinativas haplóides.]
Observação: os cromossomos dobram seu número de cromátides após a replicação, mas os núcleos permanecem diplóides como número de centrômeros e cromossomos permanece inalterado . Portanto, o número de cromossomos no núcleo, que determina a ploidia, permanece inalterado do início ao fim da fase S.
Fonte da imagem: Life Sciences Cyberbridge
MITOSE OU FASE M
Fonte da imagem: Divisão célula-célula e crescimento
Fonte da imagem: Life Sciences Cyberbridge
Anáfase
Depois que todos os cromossomos estão alinhados na placa metafásica, cada par de cromátides irmãs se divide no centrômero, separa e se move ao longo do encurtando as fibras do fuso para lados opostos da célula. Agora, o número de centrômeros e cromossomos dentro da célula é dobrado . Observe que cada cromossomo separado tem apenas uma cromátide (qualquer uma das subunidades longitudinais produzidas pela replicação cromossômica).
MEIOSIS I
Meiose I segrega cromossomos homólogos , que são unidos como tétrades (2n, 4c), produzindo duas células haplóides (n cromossomos, 23 em humanos) cada contêm pares de cromátides (1n, 2c).Como a ploidia é reduzida de diplóide para haplóide, a meiose I é referida como uma divisão reducionista . Meiose II é uma divisão equacional análoga à mitose, na qual as cromátides irmãs são segregadas, criando quatro células-filhas haplóides (1n, 1c).
Na meiose, o cromossomo ou cromossomos se duplicam (durante a interfase ) e a troca de cromossomos homólogos informação genética ( cruzamento cromossômico ) durante a primeira divisão, chamada meiose I. As células filhas se dividem novamente na meiose II, dividindo-se cromátides irmãs para formar gametas haploides . Dois gametas se fundem durante a fertilização , criando uma célula diplóide com um conjunto completo de cromossomos emparelhados.
Fonte da imagem: Divisão e crescimento célula-célula
Na anáfase I, os cromossomos homólogos se separam. Cromossomos homólogos, cada um contendo duas cromátides, movem-se para pólos separados. Ao contrário da mitose, os centrômeros não se dividem e as cromátides irmãs permanecem emparelhadas na anáfase I. Life Sciences Cyberbridge
Em Anáfase I , o número de cromossomos e centrômero permanecem 2 (n) .
Portanto, o número de cromossomos é dividido pela metade em cada célula, ou seja, 1 (n), e também o número de centrômeros, 1 (n) , após a conclusão da Meiose I.
MEIOSIS II
Anáfase II
Na anáfase II, os cromossomos se dividem nos centrômeros (como na mitose) e os cromossomos resultantes, cada um com uma cromátide, mova-se em direção aos pólos opostos da célula.
Fonte da imagem: Vida Sciences Cyberbridge
Fonte: Harvards Life Sciences Cyberbridge
Portanto, no final da Anáfase II, o número de cromossomos dentro de uma célula é 2 (n) e o número de centrômeros também é 2 (n). Depois que a meiose é concluída, 4 células são produzidas, cada uma com 1 (n) número de cromossomos e 1 (n) número de centrômeros.
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