Demonstração da Mitose

Mitose é o processo pelo qual as células eucarióticas dividem seus cromossomos entre duas células filhas. Este processo dura, em geral, 90 a 120 minutos e é dividido em quatro etapas:

• Prófase
• Metáfase
• Anáfase
• Telófase

Na prófase:

• Os cromossomas, que foram duplicados durante a fase S da interfase, se condensam.
• O número de cromossomas varia de espécie para espécie, mas em humanos o número de cromossomas diplóides é 46.
• Os microtúbulos citoplasmáticos são desarranjados e a célula se prepara para a reorganização destes microtúbulos formando o fuso mitótico.
• O cromossoma mitótico consiste em dois cromatídios que estão conectadas por uma região denominada de centrómero.
• Na superfície deste centrómero existem dois cinetocoros, um deles está associado a cromátide.
• O outro cinetocoro está associado ao fuso mitótico e é através dele que resulta a movimentação cromossomal.
• Desorganização do envelope nuclear.
• A célula segue para a metáfase.

Durante a metáfase:

• Alguns dos microtúbulos que formam os aparatos do fuso se prendem aos cinetocoros formando o fuso mitótico.
• Os cromossomas iniciam uma série de movimentos que resultam num alinhamento de todos os cromossomas na região equatorial do fuso.
• É uma fase onde a célula se prepara para a anáfase.

Anáfase:

• É o momento onde os cromatídios iniciam a migração para cada pólo da célula, em direcção aos centríolos, provocando a separação dos cromatídios irmãs.
• Acredita-se que a força que movimenta os cromatídios tem origem através da polimerização de proteínas dos microtúbulos (actina, miosina e tubulina).

Término da anáfase e início da Telófase.

Durante a telófase:

• Separação completa dos cromatídios-irmãos para cada pólo da célula.
• Reconstituição do invólucro nuclear ao redor dos cromossomas.
• Descondensação dos cromossomas.
• Dissolução do aparato mitótico.
• Formação de uma constrição ao nível da zona equatorial da célula-mãe, que vai progredindo e termina por dividir o citoplasma e suas organelos em duas partes iguais.
• Neste ponto a célula termina a fase de divisão celular (Mitose) e entra na fase de replicação do DNA (Interfase) iniciando um novo ciclo.
  
  
  
  

Nesta fase, por microscopia, não visualizamos modificações tanto no citoplasma quanto no núcleo. As células porém estão em franca actividade, sintetizando os componentes que irão constituir as células filhas. O tempo de duração desta fase varia de célula para célula. É composta pela sucessão de três fases:

• G1 = Intervalo de tempo entre o final da mitose e o início da fase S
• S = Fase de Síntese de DNA
• G2 = Intervalo de tempo entre o final da fase S e o início da mitose

O tempo de duração da fase G1 é o principal factor para determinar o tempo da interfase.

Um dos pressupostos fundamentais da biologia celular é o de que todas as células se originam a partir de células pré-existentes, à excepção do ovo ou zigoto que, nos seres vivos com reprodução sexuada, resulta da união de duas células reprodutivas (gâmetas), cada qual com metade da informação genética.

A mitose é um processo de divisão celular conservativa e tem quatro etapas definidas: Prófase, metáfase, anáfase e telófase. Denomina-se conservativa já que a partir de uma célula inicial, originam-se duas células idênticas, com igual composição genética (mesmo número e tipo de cromossomas), mantendo assim inalterada a composição e teor de DNA característico da espécie, excepto se ocorrer uma mutação. Este processo de divisão celular é comum a quase todos os seres vivos, dos animais e plantas multicelulares até aos organismos unicelulares, nos quais, muitas vezes, este é o principal ou único processo de reprodução – reprodução assexuada.

Diferenças entre a divisão da célula animal e da célula vegetal

Telofase numa célula vegetal

Nas células vegetais, devido à presença de uma parede esquelética rígida, não é permitida a divisão por estrangulamento. Neste caso, vesículas derivadas do complexo de Golgi alinham-se na região equatorial e constituem o fragmoplasto. Estas vesículas fundem-se, para formar uma estrutura que é a membrana plasmática de cada célula filha. O conteúdo das vesículas vai originar a lamela mediana entre células filhas. Mais tarde, pela disposição de fibrilas de celulose, constituem-se as paredes esqueléticas. Estas paredes começam a formar-se da parte central para a periferia, até se ligarem à parede lateral da célula mãe. A parede celular não é contínua, deixando alguns poros, por onde os citoplasmas das células recém-formadas se continuam, constituindo os plasmodésmios, que testemunham a origem comum das duas células.
Outra diferença é o facto de nas plantas superiores, tal como acontece na cebola, não existem centríolos visíveis. As regiões correspondentes às duas zonas polares actuam como um centro organizador de microtúbulos que vão originar as fibrilas do fuso acromático.

Diáclases

Uma diaclase (ou diáclase) é uma fissura ou junta que divide os maciços rochosos; as diaclases constituem, em regra, sistemas que se entrecruzam e compartimentam os maciços em blocos mais ou menos paralelepipédicos. Quando se verifica movimento ou deslocação ao longo das diaclases, estas transformam-se em falhas.

As diaclases, que podem ser causadas por forças tectónicas, podem ser encontradas em praticamente qualquer afloramento. Tal como qualquer material quebradiço, as rochas frágeis quebram-se mais facilmente nas fissuras ou pontos fracos quando sujeitas a pressão. Estes pontos fracos podem ser pequenas fissuras, fragmentos de outros materiais ou, mesmo, fósseis. Forças regionais – compressivas, distensivas ou cisalhantes – desaparecidas há muito podem deixar a sua marca sob a forma de uma rede de diaclases.

As diaclases também se podem formar como resultado da contracção e expansão das rochas não devidas a forças tectónicas quando a erosão retirou as camadas superficiais. Ao serem retiradas estas camadas, a pressão confinante de formações inferiores diminui, permitindo a expansão das rochas e o desenvolvimento de redes de diaclases – este processo também é conhecido como meteorização (física) por alívio de pressão. Também nas escoadas de lava se podem formar diaclases. Neste caso, à medida que a lava arrefece formam-se diaclases colunares hexagonais, originando colunas hexagonais, algumas com dezenas de metros de altitude.

Quando uma formação se fractura em muitos locais, desenvolvendo diaclases, estes são apenas o início de uma série de mudanças que irão alterar significativamente o afloramento. Por exemplo, as diaclases fornecem excelentes canais através dos quais a água e o ar podem chegar às profundezas do afloramento e acelerar a meteorização e o enfraquecimento da sua estrutura interna. Se dois ou mais conjuntos de diaclases se intersectam, formando uma rede de diaclases, a formação fende-se em grandes colunas ou blocos.

Ciclo das Rochas

Os três grupos de rochas - magmáticas, sedimentares e metamórficas, transformam-se continuamente na natureza num conjunto de processos geológicos denominado o Ciclo das Rochas. Este foi pela primeira vez descrito em 1785 pelo escocês James Hutton, numa apresentação oral diante da Royal Society of Edimburg.

Após arrefecimento, o magma solidifica originando rochas magmáticas. Estas podem-se formar-se à superfície devido a processos vulcânicos, ou no interior da crusta.

Uma vez expostas à superfície, as rochas sofrem meteorização e erosão, processos promovidos fundamentalmente pela água e pelo ar, originando sedimentos. Estes depois de transportados pela água e pelo vento, depositam-se em zonas deprimidas da crosta continental ou oceânica.Devido a fenómenos de subsidência, os materiais da crosta vão afundando aumentando a pressão e a temperatura. Originam então rochas sedimentares.

Com o continuar do processo de subsidência crustal, em que a pressão e a temperatura aumentam, as rochas sofrem recristalizações no estado sólido dos seus minerais. Surgem as rochas metamórficas.

Caso a temperatura ainda aumente mais as rochas fundem originando-se o magma, que pode voltar a formar novamente rochas magmáticas.

Qual a relação entre a formação das rochas sedimentares e a formação dos fósseis?

Existem diferentes tipos de fósseis, logo existem diferentes formas destes se formarem. No entanto, a maioria dos fósseis tem o seu processo de formação interligado com a formação das rochas sedimentares onde se encontram. A maioria das rochas expostas à superfície da Terra são rochas sedimentares, formadas a partir da deposição e consolidação de partículas desprendidas de rochas mais velhas, que sofreram a erosão da água e do vento, partículas como o cascalho, a areia ou argila. Com a passagem do tempo e a acumulação por deposição de mais partículas, frequentemente com mudanças químicas, os sedimentos desagregados transformam-se em rocha firme. Mas isto já tu conheces, pois já estudaste os processos de sedimentação e diagénese.

Para que os fósseis se formem, a deposição destas partículas sedimentares tem de ocorrer em locais onde existam animais e plantas mortos ou vivos, que ficam, assim, enterrados. Mas não é uma questão tão simples como parece, pois apenas uma fracção muito pequena das plantas e animais do passado fossilizaram. As condições mais favoráveis para a formação de fósseis ocorrem junto às praias ou em mares pouco profundos. Quando os rios lançam neles as suas água lodosas ou as tempestades lhes revolvem o lodo do fundo, ficam suspensas na água muitas partículas minerais. Tais partículas depositam-se gradualmente, recobrindo animais e vegetais vivos ou mortos. Depois, novas camadas de lodo e outros materiais sedimentares vão-se depositando sobre as primeiras, devido a posteriores tempestades e cheias. Com o tempo e as pressões que as camadas superiores vão exercendo, as camadas inferiores de sedimento convertem-se em rochas compactas. Mais tarde, a erosão ou os movimentos da crusta terrestre podem fazer variar a posição e situação dessas rochas sedimentares, que podem aparecer à superfície alguns milhões de anos mais tarde. É por este motivo que, frequentemente, se encontram fósseis de seres marinhos incluídos em rochas situadas muito acima do nível do mar.

O conjunto de processos físicos e químicos que permitem a conservação de restos e marcas dos seres vivos designa-se por fossilização. Para que se dê a fossilização de um organismo é necessário que ele, partes dele ou apenas os seus rastos ou marcas fiquem rapidamente ao abrigo dos agentes da erosão e da decomposição.

Aula de campo de Geologia

Risco Geomorfológico e Ocupaçãp Antrópica

Arcos de valdevez

Frades

Rubiães

Minas de Val Darcos

Rio Juvenil

Barragem

Ofir

Gato-gineto

Classe: Mammalia (mamíferos)

Ordem: Carnivora (carnívoros)

Família: Viverridae (viverrídeos)

Género: Genetta

Espécie: Genetta genetta

Nomes comuns: geneta, gineta, gato-gineto

É uma espécie de pequeno porte, nocturna, solitária, territorial e explora todos os habitats naturais e cultivados de África e do Sudoeste da Europa. Tem, no entanto, preferência por bosques fechados, zonas rochosas ou escarpadas, áreas com cobertura arbustiva densa e zonas próximas de cursos de água. Utiliza os excrementos, depositados em latrinas, como veículo de marcação do território e de comunicação intraespecífica. É um predador omnívoro com um espectro alimentar muito variado, mas em geral, os micromamíferos são a sua presa preferencial, roedores (ratos-do-campo), mas podendo consumir também répteis, frutos e insectos, consoante a área geográfica e a altura do ano considerada.

Trata-se de uma espécie de origem Etiópica e a sua passagem do continente Africano para o Europeu não está ainda totalmente esclarecida. A hipótese mais provável é que tenha sido introduzida pelos árabes durante as invasões sarracenas, visto que estes a domesticavam para controlar as populações de roedores.

A razão desta boa adaptação deve-se certamente ao facto da área ser constituída por mosaicos de paisagem que se interpenetram, oferecendo assim à geneta uma grande diversidade de biótopos.

As medidas conservacionistas até agora propostas para a zona da Serra de Grândola, por exemplo, passam por uma melhor gestão do pastoreio, que provoca a destruição e degradação da vegetação natural, e pela gestão do corte dos matos e árvores velhas, que constituem importantes locais de refúgio para a maioria das espécies de carnívoros aí existentes.

Distribuição no território português:

Norte

Maior abundância no Minho interior e Trás-os-Montes

Centro

Aparentemente com distribuição mais ou menos regular

Lisboa/Vale do Tejo

Ausente das áreas urbanas da grande Lisboa e Península de Setúbal

Alentejo

Aparentemente com distribuição mais ou menos regular

Algarve

Comum ou abundante em toda a região

Fecundação

Tudo começa no ovário, que é uma massa em ebulição lenta e constante. Dentro dele formam-se continuamente bolhas – os folículos dentro das quais amadurecem uns carocinhos chamados oócitos (oo = ovo; cito = célula), que ao se desenvolverem transformam-se em óvulos. Folículo e oócito crescem lentamente, o primeiro um pouco mais depressa. Quando alcança o dobro de seu volume primitivo, o oócito começa a apresentar uma membrana espessa e elástica, chamada zona pelúcida. O folículo que circunda o oócito cresce também e se aproxima da superfície do ovário, já então com o nome de folículo de Graaf. E o oócito dentro dele passa a chamar-se óvulo. Finalmente, como uma bo1ha pastosa, o folículo se rompe na superfície do ovário (mas não estoura) e libera o óvulo na cavidade abdominal (ovulação). O óvulo vagueia livre, circundado por material folicular que o acompanha e envolve como um chumaço: a coroa radiada, formada por uma aglomeração de pequeninas células).

Durante o período imediatamente anterior à liberação do óvulo, ocorre uma lenta aproximação mútua do pavilhão da trompa e do ovário. Segundo parece, os dois órgãos tentam encurtar a distância espacial a ser percorrida pelo óvulo, no trajecto ovário-trompa.Simultaneamente, a trompa começa a exercer movimentos que a percorrem toda, em ondulações rítmicas, no sentido pavilhão-útero.

Mas o factor mais importante na captação e movimentação do óvulo provém dos movimentos ondulatórios dos cílios que forram o interior da trompa. Daí resulta a movimentação dos líquidos abdominais, numa corrente dirigida para a cavidade uterina. A trompa actua como um exaustor e tenta aspirar o óvulo, que não é dotado de movimento próprio. Com toda essa cooperação motora e orientadora, ainda assim o óvulo de vez em quando se perde e fica vagueando pela cavidade abdominal, onde, em casos raros, pode ser fecundado. Além disso, sabe-se que se uma mulher for dotada apenas do ovário esquerdo e trompa da direita, ou vice-versa, o óvulo contornará misteriosamente o útero, para penetrar na trompa do lado oposto. Os ovários em geral produzem óvulos alternadamente, mas nem sempre.

E se um dos ovários for extirpado, a mulher continuará a menstruar todo o mês, porque o ovário remanescente assumirá as funções do outro.

Reprodução assexuada

A reprodução assexuada ocorre quando se formam clones a partir de um ser vivo. Não é necessária a intervenção de gâmetas. Os novos seres podem nascer a partir de fragmentos do ser vivo.

Entre os animais, um dos exemplos mais conhecidos é o da estrela-do-mar que, ao perder um dos braços, pode regenerar os restantes, formando-se uma nova estrela-do-mar do braço seleccionado. O novo ser é geneticamente idêntico ao "progenitor". É o que se chama um "clone".

Nas plantas a reprodução assexuada é também frequente, utilizando-se esta capacidade reprodutiva na agricultura. Por exemplo, as laranjas da Baia (sem sementes) provêm todas do mesmo clone (considerando clone o conjunto de todos os seres geneticamente idênticos, provenientes de um mesmo ser vivo), a partir de uma laranjeira mutante aparecida na região da Baia no Brasil. Efectivamente, esta árvore, ao não produzir sementes só se pode reproduzir por enxerto ou estaca.

Há vários tipos de clonagem assexuada. Os mais conhecidos são: a fragmentação, a partenogénese, a bipartição, a gemulação, a esporulação e a multiplicação vegetativa.

· Fragmentação – o organismo fragmenta-se espontaneamente ou por acidente e cada fragmento desenvolve-se originando novos seres vivos. (ex: algas, estrela-do-mar)

Fragmentação numa planária

· Partenogénese – processo através do qual um óvulo se desenvolve originando um novo organismo, sem ter havido fecundação. (ex: abelha, formiga, alguns peixes, alguns répteis, alguns anfíbios)

· Bipartição ou fissão binária – um indivíduo divide-se em dois com dimensões sensivelmente iguais. (ex: ameba, planária, paramécias)

Bipartição numa paramécia

· Gemulação – num organismo formam-se uma ou mais dilatações – gomos ou gemas – que crescem e desenvolvem-se originando novos organismos. (ex: hidra de água doce, levedura)

· Esporulação – formação de células reprodutoras – os esporos – que, ao germinarem, originam novos indivíduos. (ex: fungos)

Conodioporos

· Multiplicação vegetativa – nas plantas, as estruturas vegetativas, raízes, caules ou folhas, por vezes modificadas, originam, por diferenciação, novos indivíduos. (ex: cenouras (raízes), batateira (tubérculo), fetos (rizoma), Bryophyllum (folha).

Estolho

Reprodução sexual

A reprodução sexual ou "sexuada" implica a combinação de material genético (normalmente o DNA) de dois seres separados através da conjugação de duas células.

Esta definição engloba a "reprodução sexual" das bactérias, de muitos protistas e dos fungos, sem que haja a necessidade de definição de sexos. Também se chama este tipo a reprodução sexual indiferenciada.


Nos restantes organismos vivos, a reprodução sexual assume formas diferentes, especialmente entre os animais e as plantas.

Reprodução sexual indiferenciada

Nas bactérias e, em geral, em muitos seres unicelulares de sexo indiferenciado, duas células aparentemente iguais conjugam-se, combinam o material genético de ambas (normalmente o DNA), formando um zigoto que normalmente sofre meiose para produzir duas ou mais células iguais às progenitoras.



Em muitas espécies de fungos – geralmente haplóides – as hifas de dois "indivíduos" conjugam-se para formar uma estrutura onde, em células especiais, se dá a conjugação dos núcleos e posteriormente a meiose, para produzir esporos novamente haplóides que vão dar origem a novos "indivíduos". Noutros casos, são libertadas células sexuais iguais e móveis – isogâmetas – que se conjugam. (Os fungos são actualmente considerados como pertencentes a um reino separado das plantas e dos animais).

Reprodução sexual nos animais

Nos animais mais familiares para o Homem, a reprodução envolve a união de dois seres de sexos diferentes – o macho e a fêmea, o primeiro dos quais transfere para a segunda a "sementinha" que vai dar origem a um... bébe, um filhote!

A "sementinha" do macho chama-se espermatozóide, que vai fecundar o óvulo da fêmea, que transforma num ovo, que se desenvolverá num embrião. O nome genérico das células sexuais é gâmetas, que são produzidos em órgãos sexuais chamados gónadas.

Em muitos casos, como nos mamíferos, aves e répteis, a fecundação é interna, quer dizer, o óvulo encontra-se dentro do corpo da mãe e o pai tem aí que introduzir os espermatozóides, num ato chamado cópula. Em muitos animais, o macho possui para esse fim um órgão copulador que, nos mamíferos, se chama pénis.

Na maioria dos animais aquáticos, no entanto, a fertilização é externa: a fêmea liberta os óvulos na água (desova) e o macho liberta os espermatozóides igualmente na água.

Reprodução sexual nas plantas

As plantas (incluindo as algas, mas excluindo os fungos - ver "Reprodução Sexual Indiferenciada" acima) têm igualmente órgãos sexuais que produzem gâmetas, tal como os animais: o gâmeta feminino chama-se igualmente oosfera e é igualmente imóvel e o masculino chama-se anterozóide. A gónada feminina chama-se ovário (tal como os animais) e a masculina antera, nas plantas que produzem flores, as angiospérmicas. Noutros grupos de plantas, os nomes variam (ver musgo, samambaia, conífera).

O anterozóide só se liberta do grão de pólen (ou da estrutura correspondente, por exemplo, o anterídeo dos musgos) num ambiente húmido, como o estigma das angiospérmicas ou o ovário aberto das gimnospérmicas.

Estratégias de reprodução

Um dos problemas principais que os organismos vivos tiveram que resolver ao longo do processo evolutivo para tentarem "perpetuar" a espécie foi a sobrevivência de um número suficiente de descendentes.

Para além de eventuais situações de falta de alimentos e da predação, é necessário pensar que os recém-nascidos são geralmente muito mais sensíveis que os adultos às variações do meio ambiente, como a temperatura, ventos, correntes oceânicas, etc.

As formas como os organismos resolveram esses problemas chamam-se estratégias reprodutivas. Os animais "concentraram" as suas atenções na protecção dos óvulos, dos embriões ou das crias. As plantas especializaram-se nas formas de disseminação dos produtos sexuais.

Estratégias de reprodução dos animais

Uma vez que são "descendentes" das bactérias e dos protistas, os animais começaram como ovíparos, ou seja, o zigoto, com maior ou menor protecção, é lançado no mundo, à sua sorte. Nos animais actuais, a maioria dos invertebrados e dos peixes são ovíparos.

As estratégias para a sobrevivência desses zigotos – e dos embriões que deles resultam – incluem:

> a produção de um grande número de zigotos;

> o desenvolvimento de estados larvares bem adaptados ao meio ambiente; ou

> os cuidados parentais – um ou ambos os progenitores cuidam dos ovos até estes eclodirem ou mesmo até as crias atingirem um tamanho que lhes permita sobreviver por si próprias – é o caso da maioria das aves e mamíferos e de alguns peixes.

Uma outra forma de proteger os zigotos é deixá-los desenvolverem-se dentro do corpo da mãe. Esta estratégia foi desenvolvida em duas fases:

> numa primeira fase, o ovo de facto recebe apenas a protecção física da mãe em relação ao meio ambiente; o ovo tem as suas próprias reservas nutritivas e o embrião desenvolve-se independentemente do metabolismo materno – ovoviviparidade.

> numa segunda fase, o corpo materno desenvolve um sistema, não só de protecção, mas também de alimentação do embrião (incluindo a passagem de anticorpos contra eventuais doenças), baseado no seu próprio metabolismo – viviparidade.


Uma consequência destas últimas estratégias é que o número de zigotos não pode ser muito elevado e a mãe não pode repetir o processo com tanta frequência; por outro lado, os embriões têm maior probabilidade de sobreviverem, enquanto a mãe prossegue a sua vida.

Chama-se a este tipo de desenvolvimento evolutivo seleção-K, enquanto que a estratégia de produzir um grande número de zigotos evoluiu segundo um processo de seleção-r.


Estratégias de reprodução das plantas

Nesta secção, consideram-se todas as plantas multicelulares no sentido genérico, ou seja, como estes organismos foram considerados por Lineu e pelos primeiros botânicos – incluindo os fungos, os musgos, as algas e as plantas verdes – porque todos estes grupos têm algumas características comuns no que respeita à reprodução.

Ao contrário dos animais, as plantas em geral têm uma grande capacidade de reprodução vegetativa, ou seja, assexual: as partes vegetativas (= não-reprodutoras) podem facilmente produzir uma nova planta. Por exemplo, um pedaço de hifa de um fungo transportada na pata de um cão ou de uma mosca pode produzir outro "indivíduo" da mesma espécie noutro local. Um pedaço do talo de uma alga arrastada pelas correntes oceânicas pode produzir uma nova alga noutro local onde as condições sejam adequadas. As plantas verdes rastejantes muitas vezes lançam estolhos que produzem raízes e se podem tornar independente da planta-mãe.

No entanto, todas as plantas – tal como os animais – necessitam da reprodução sexuada para o processo evolutivo, ou seja, necessitam de "renovar" o seu material genético. Mas nas plantas – ao contrário dos animais – os órgãos reprodutores se encontram em indivíduos diferentes dos órgãos vegetativos. A este processo chama-se alternância de gerações.

Mas é na dispersão das várias estruturas que as plantas geram para se reproduzir que encontramos maiores especializações:

• As espermatófitas (plantas que produzem sementes) desenvolveram estratégias para a disseminação dos seus produtos sexuais a dois níveis:

Pólen – os grãos de pólen são as estruturas que transportam os gâmetas masculinos e, para que estes possam fecundar os óvulos, têm formas de actuação diversificadas – diferentes tipos de polinização:

- Algumas espécies de plantas produzem sementes por autofecundação, ou seja, o anterozóide de uma flor pode fecundar com êxito o óvulo da mesma flor; nestas plantas, a flor pode abrir apenas depois da fecundação;

- A norma, entretanto, é a fecundação cruzada, em que o pólen duma flor deve fecundar o óvulo de outra ou, de preferência de outra planta diferente da mesma espécie, a fim de assegurar a recombinação genética; para este fim, os grãos de pólen são geralmente muito pequenos e leves, podendo ser transportados pelo vento (polinização anemófila), pela água (nas plantas aquáticas - polinização hidrófila), ou por animais (polinização zoófila), quer involuntariamente, como fazem os colibris quando vão beber o néctar da flor, quer voluntariamente, como fazem as abelhas e outros insectos, que se alimentam de pólen (polinização entomófila). Nestes últimos casos, o néctar ou outras especializações da flor são desenvolvimentos evolutivos destinados ao sucesso da reprodução sexuada.

Sementes – são as estruturas que resultam da fecundação e transportam o embrião que, em condições ambientais favoráveis, irão dar origem a plantas iguais. Para isso, as plantas desenvolveram durante o processo evolutivo várias estratégias, muitas das quais actuam ao mesmo tempo:

- Vida latente – os embriões das plantas podem ficar muito tempo sem se desenvolverem, enquanto as condições apropriadas de temperatura e humidade não surgem;

- Pericarpo lenhoso

- Dispersão das sementes

• Os outros grupos de plantas, incluindo as samambaias os fungos, os musgos e as algas disseminam-se por esporos, que são células haplóides com uma parede celular extremamente resistente produzidas por meiose em órgãos especiais – os esporângios.

Reprodução assexual

Reprodução assexual (ou "reprodução assexuada") é um processo biológico pelo qual um organismo produz uma cópia geneticamente igual a si próprio, sem haver recombinação de material genético.

O caso mais simples é o ato de plantar uma estaca duma planta – estamos a "reproduzi-la" artificialmente.

Reprodução artificial no laboratório

De fato, muitas espécies de plantas têm esta capacidade, sem necessidade da intervenção do homem: geram estolhos que criam raízes e depois se tornam independentes da "planta-mãe", ou simplesmente uma parte do talo ou do soma separa-se da planta-mãe e pode fixar-se noutro lugar, dando origem a uma nova planta.

Muitos animais, como a hidra, também geram gomos na sua superfície externa que se podem desenvolver como novos indivíduos. Não confundir esta característica com a capacidade que têm alguns animais, como os lagartos e os caranguejos, de regenerar partes do seu corpo, como um membro ou parte da cauda que se perderam por acidente – não se trata de reprodução!

Muitas espécies de animais capazes de reprodução sexual também têm a capacidade de se reproduzir assexuadamente (ver partenogénese).

Algumas espermatófitas, em que a norma é a reprodução sexuada, podem igualmente produzir sementes sem que haja a fertilização dos óvulos, um processo conhecido por apomixia.

Nos organismos unicelulares, como as bactérias e as leveduras, a norma é a reprodução assexuada – fissão binária das células –, mas mesmo estas espécies têm necessidade de realizar reprodução sexuada, a fim de renovar o seu material genético.

Bipartição

RNA

Na biologia, o RNA é a sigla que designa o ácido ribonucleico (ou, em inglês, RNA, ribonucleic acid).

A composição do RNA é muito semelhante ao do DNA, contudo apresenta algumas diferenças. O RNA é um polímero de nucleótidos, geralmente em cadeia simples, formado por moléculas de dimensões muito inferiores às do DNA. O RNA é constituído por uma pentose (Ribose), por um grupo fosfato e uma base azotada (nitrogenada) que pode ser adenina (A), guanina (G), citosina (C) e Uracila (U). O RNA forma-se no núcleo e migra para o citoplasma. O RNA apresenta um tipo de cadeia diferente da do DNA; tem geralmente numa só cadeia simples que pode, por vezes, ser dobrada. A quantidade de RNA é variável de célula para célula e com a actividade celular.

Transcrição do RNA

A transcrição consiste na síntese de RNA. Na síntese de RNA, a molécula de DNA abre-se num determinado ponto. Nucleótidos livres na célula vão-se pateando a esse segmento aberto. Completado o pateamento a esse segmento aberto, está pronta a molécula do RNA, o DNA que serviu de molde reconstitui a molécula original.

Tipos de RNA

O DNA transcreve três tipos de RNA, que se diferenciam entre si, na estrutura e na função. São eles:

• RNA Mensageiro (RNAm): Transporta as informações do código genético do DNA para o citoplasma, ou seja, determina as sequências dos aminoácidos na construção das proteínas.
  
  
• RNA transportador (RNAt): Encaminha os aminoácidos dispersos no citoplasma ao local onde ocorrerá a síntese das proteínas.
  
  
  
  
• RNA ribossómico (RNAr): Faz parte da estrutura dos ribossomas (organelos citoplasmáticos) onde a síntese de proteínas ocorre.
  
  
• RNA polimerase: Enzima que catalisa a síntese de sequências genéticas a partir de moldes.

Tradução

A tradução ocorre em três etapas (iniciação, alongamento e terminação), nas quais a informação presente no mRNA e organizada em codões (conjunto de 3 nucleótidos) é reconhecida pelos anticodões presentes nos tRNA’s que transportam os resíduos de aminoácidos. Cada codão do mRNA e o respectivo aminoácido são incapazes de se “reconhecer” mutuamente, sendo necessário um “adaptador” que possibilite esse reconhecimento. Esta função de “adaptador” é então executada por moléculas de tRNA que servem de ponte entre os aminoácidos e o mRNA, de forma a ser permitida a tradução da informação codificada no mRNA, em proteína nos ribossomas.

O processo de síntese proteica é iniciado em geral pelo codão AUG (codão de iniciação) que específica, tendo por base o código genético, o aminoácido metionina. Todas as proteínas recém-sintetizadas contêm metionina como primeiro aminoácido, que é frequentemente clivado pouco depois por uma amino peptidase.

A tradução é iniciada com a formação de um complexo de iniciação ao nível do codão de iniciação (AUG), que consiste na cadeia de mRNA, num tRNA com o anticodão complementar (UAC) e carregado com o primeiro aminoácido (metionina); e na ribossomal 40 S, ligados numa sequência de reconhecimento específica do mRNA (terminal cap). Nos eucariontes, o tRNA iniciador (tRNAMet) é inicialmente posicionado na subunidade 40 S com a ajuda de um factor de iniciação (eIF), ainda antes da ligação ao mRNA.

Após a formação do complexo de iniciação dá-se a ligação da subunidade ribossomal 60S a este complexo (formando-se o complexo de início 80S, vide ribossomas) e é iniciada a etapa de alongamento da cadeia peptídica. Nesta altura os factores de início desligam-se e o ribossoma está pronto a receber o segundo aminoacil-tRNA e a formar a primeira ligação peptídica catalizada por uma peptidil-transferase.
As duas subunidades do ribossoma contêm 3 locais adjacentes para a associação às moléculas de tRNA: locais aminoacilo (A), peptidilo (P) e de saída (E). No decorrer do processo, as moléculas de tRNA ligam-se numa primeira fase ao local A, sendo depois deslocadas para o local P e finalmente para o local E.

O alongamento tem início quando o anticodão do segundo aminoacil-tRNA encontra o local A, complementar do codão do mRNA existente nesta posição. Este processo é dependente de ATP e de determinados factores de alongamento. Simultaneamente, o primeiro t-RNA é deslocado para o local P (e libertado posteriormente através do local E) ficando o peptidil-tRNA na posição A. Seguidamente, o ribossoma desloca-se uma distância equivalente a um tripleto, em relação ao mRNA, o que expõe o codão seguinte (local A) e permite a aceitação de um novo aminoacil-tRNA no local A.

A terminação da síntese da cadeia peptídica ocorre quando, ao nível do local A, surge um dos codões de terminação (UAA, UAG e UGA). Para cada um dos referidos 3 codões não existe correspondência para nenhum dos aminoácidos (ver código genético) e a síntese proteica é bloqueada. A terminação requer um factor de dissociação (e-RFn), que se liga ao ribossoma na presença de ATP. Com a formação deste complexo, o factor de dissociação tem a capacidade de reconhecer o codão de terminação e induzir a hidrólise da ligação aminoacil simultaneamente com a hidrólise do ATP com subsequente libertação do polipéptido e do complexo RF+GDP.

Posteriormente à sua síntese, a proteína nascente pode sofrer modificações pós-tradução (proteólise parcial e glicosilação), as quais são essenciais para que essa mesma proteína se possa tornar biologicamente activa.
Tal como nos processos de replicação e de transcrição, existem diferenças entre eucariontes e procariontes, no que se refere à tradução.

Síntese Proteica

Síntese proteica é um fenómeno relativamente rápido e muito complexo, que ocorre no interior das células. Este processo tem duas fases: transcrição e a tradução.

• Transcrição

: Ocorre no interior do núcleo das células e consiste na síntese de uma molécula de mRNA a partir da leitura da informação contida numa molécula de DNA. Este processo inicia-se pela ligação de um complexo enzimático à molécula de DNA, o RNA – polimerase. Esta enzima desfaz a dupla hélice, destruindo as pontes de hidrogénio que ligam as bases complementares das duas cadeias, afastando-as. O RNA – polimerase, inicia a síntese de uma molécula de mRNA de acordo com a complementaridade das bases azotadas. Se, por exemplo, na cadeia do DNA o nucleótido for a adenina (A), o RNA - polimerase liga o mRNA ao nucleótido uracilo (U). Quando a leitura termina, a molécula mRNA separa-se da cadeia do DNA, e esta restabelece as pontes de hidrogénio e a dupla hélice é reconstituída. Mas nem todas as sequências da molécula do DNA codificam aminoácidos. Ao RNA sintetizado sofre um processamento ou maturação antes de abandonar o núcleo. Algumas porções do RNA transcrito, vão ser removidas - intrões -, e as porções não removidas - exões -, ligam-se entre si, formando assim um mRNA maturado. O RNA que sofre este processo de exclusão de porções, é designado de RNA pré-mensageiro. No final do processo, o mRNA é constituído apenas pelas sequências que codificam os aminoácidos de uma proteína, podendo assim migrar para o citoplasma, onde vai ocorrer a tradução da mensagem, isto é, a síntese de proteínas.

• Tradução: Ocorre no citoplasma, e é a segunda parte da síntese proteica e consiste apenas da leitura que o mRNA traz do núcleo, do qual representa uma sequência de aminoácidos, que constitui a proteína. Neste processo intervêm:

> mRNA, que vem do interior do núcleo;
> Os ribossomas;
> O tRNA (transferência);
> Enzimas (responsáveis pelo controlo das reacções de síntese;
> E o ATP é o que fornece energia necessária para o processo

Nas moléculas de tRNA apresentam-se cadeias de 75 a 80 ribonucleótidos que funcionam como interpretes da linguagem do mRNA e da linguagem das proteínas.

O processo da tradução encerra com três etapas: iniciação, alongamento e finalização:

• Iniciação: A subunidade menor do ribossoma liga-se à extremidade 5' do mRNA, esta desliza ao longo da molécula do mRNA até encontrar o codão de iniciação (AUG), transportando assim o tRNA o aminoácido metionina, ligando-se assim ao codão de iniciação por complementaridade. A subunidade maior liga-se à subunidade menor do ribossoma.
• Alongamento: Um 2º tRNA transporta um aminoácido específico de acordo com o codão. Estabelece-se uma ligação peptídica entre o aminoácido recém-chegado e a metionina. O ribossoma avança três bases ao longo do mRNA no sentido 5' > 3', repetindo-se sempre o mesmo processo. Os tRNA que já se ligaram inicialmente vão-se desprendendo do mRNA sucessivamente.
• Finalização: O ribossoma encontra o codão de finalização (UAA, UAG ou UGA) terminando o alongamento. O último tRNA abandona o ribossoma, as subunidades do ribossoma separam-se, podendo ser recicladas e por fim, o péptido é libertado.
  

DNA

O DNA (ácido desoxirribonucleico) é o suporte universal da informação genética que define as características de cada organismo vivo. A unidade fundamental do DNA é o nucleótido, o qual resulta da ligação entre uma base azotada (A-adenina, G-Guanina, C-citosina, T-timina), uma pentose (desoxirribose) e um grupo fosfato.

As quatro bases heterocíclicas presentes nos nucleótidos de DNA pertencem à família das purinas (A e G) e das pirimidinas (C e G).

A designação dada ao nucleótido encontra-se relacionada com a respectiva base azotada que o compõe.

O DNA é um ácido nucleico biquaternário e apresenta duas cadeias de nucleótidos complementares, de acordo com a ligação/emparelhamento obrigatório das bases constituintes dos nucleótidos que compõem o DNA: A-T e G-C.

Os desoxirribonucleótidos de uma cadeia simples de DNA estão ligados entre si através de uma ligação fosfodiéster entre o carbono 3' do nucleótido anterior e o carbono 5' do nucleótido posterior. Deste modo, a cadeia de DNA apresenta uma extremidade livre, a 3' com um grupo hidroxilo e uma extremidade 5´ livre com um grupo fosfato.

O DNA apresenta uma estrutura secundária sob a forma de “dupla-hélice” (Watson e Crick, 1953), formada por duas cadeias complementares antiparalelas (com sentidos opostos, designando-se uma por 3’-5’ e a outra por 5’-3’), ligadas pelo estabelecimento de pontes de hidrogénio entre as bases azotadas complementares das duas cadeias. As moléculas de açúcar e os grupos fosfato constituem o esqueleto do ácido nucleico, que apresenta uma carga exterior negativa, devido à presença dos grupos fosforilo, despromovidos a valores fisiológicos de pH. A hélice dupla do DNA apresenta um diâmetro aproximado de 2 nm, com um espaçamento entre as bases adjacentes de 0,34 nm.

Cromossoma - condensação da cromatina onde se encontra o material genético.