As origens da genética

As origens da genética

CESC 3º ano do Ensino Médio

Disciplina: Biologia

Prof.ª. Mônica Matos

AS ORIGENS DA GENÉTICA

1. Primeira ideias sobre herança biológica

  • Genética: área da Biologia que estuda a herança biológica ou hereditariedade

  • Transmissão de características de pai para filho aos longo das gerações

  • Primeiras ideias: senso comum

1. Primeira ideias sobre herança biológica

  • Filósofos da antiga Grécia divergiam quanto às explicações para a hereditariedade

  • Alcmeon de Crotona: homens e mulheres tinham sêmen e este se originava no cérebro

  • Sexo das crianças era determinado pela preponderância do sêmen de um dos pais

1. Primeira ideias sobre herança biológica

  • Empédocles de Acragas: calor do útero era decisivo na determinação do sexo

  • Útero quente: homens

  • Útero frio: mulheres

1. Primeira ideias sobre herança biológica

  • Anaxágoras de Clazomene: sêmen ocorria apenas no homem e continha um protótipo de cada órgão do futuro ser

  • As fêmeas atuariam apenas como receptores e nutridoras

  • Teoria direita e esquerda

1. Primeira ideias sobre herança biológica

  • Hipócrates de Cos: propôs uma das primeiras hipóteses consistentes

  • Filósofo grego conhecido como o ‘pai da medicina”

  • Pangênese: cada órgão ou parte do corpo de um organismo vivo produzia partículas hereditárias chamadas de gêmulas, que eram concedidas aos descendentes no momento da concepção

  • Gêmulas migravam para o sêmen do macho e da fêmea sendo passadas para os filhos

1. Primeira ideias sobre herança biológica

  • Aproximadamente um século depois: Aristóteles

  • Quatro tipos de geração:

  • Abiogênese (ou geração espontânea)

  • Brotamento (reprodução por formação de brotos)

  • Reprodução sexuada com cópula

  • Reprodução sexuada sem cópula

2. As bases da hereditariedade

  • William Harvey: todo animal se origina de um ovo

  • Ex ovo omni

  • Ovo produzido pela fêmea necessitava ser fertilizado pelo sêmen do macho para originar um novo ser

  • Oposição à abiogênese

2. As bases da hereditariedade

  • Duas possibilidades para o desenvolvimento do ovo após a fertilização:

    • Todo o material para produzir um novo ser já estaria presente no ovo fertilizado, tendo apenas de ser moldado;
    • O material que constituiria o novo ser teria de ser produzido à medida que o desenvolvimento fosse ocorrendo, ao mesmo tempo em que moldava o novo organismo

2. As bases da hereditariedade

  • Século XVIII: duas correntes de explicação:

    • Havia um ser pré-formado no ovo; o desenvolvimento consistia apenas no crescimento
    • Teoria da pré-formação ou pré-formismo

2. Ovo fertilizado conti9nha um material inicialmente amorfo, mas com potencial para originar um novo ser; este iria estruturando-se e diferenciando-se ao longo do desenvolvimento

    • Teoria da epigenética ou epigênese

2. As bases da hereditariedade

  • Segunda metade do século XIX: um novo ser se origina a partir da fusão de duas células

  • Gametas masculinos e femininos

2. As bases da hereditariedade

  • 1667: Antonie van Leeuwenhoek

  • Sêmen expelido pelos machos contém enorme quantidade de criaturas microscópicas

  • Espermatozoides

  • Longas caudas e se movimentam intensamente

  • Relacionados com a reprodução

  • Interior havia um ser pré-formado em miniatura

2. As bases da hereditariedade

  • 1874: Lázaro Spallazani

  • Ovista

  • Experimento em rãs

  • Espermatozoides não participavam da fertilização

  • 1854: George Newport

  • Espermatozoides de rã entram no óvulo durante a fecundação

2. As bases da hereditariedade

  • Metade do século XVII: Regnier de Graaf

  • Relacionou inchaços (folículos) observados nos ovários de fêmeas de mamíferos com a formação de elementos reprodutivos

  • 1828: Karl Ernst von Baer

  • Descobriu no interior de cada folículo um óvulo

  • 1861: Karl Gegenbaur

  • Óvulo dos animais vertebrados é uma única célula

2. As bases da hereditariedade

  • Óvulos e espermatozoides foram considerados células

  • Pré-formismo foi descartada

  • Um novo ser surge da união entre gametas

2. As bases da hereditariedade

  • Acreditou-se que eram necessários diversos espermatozoides para fecundar um ovulo

  • Segunda metade do século XIX: apenas duas células

  • Uma fornecida pelo macho e outra pela fêmea

  • Fecundação ou fertilização

  • Pôde-se concluir que:

    • Gametas são a única ligação física entre as gerações
    • Eles devem conter toda a informação hereditária

3. Descoberta dos cromossomos e das divisões celulares

  • 1873: Friedrich Anton Schneider

  • Descreveu complexas alterações nucleares que ocorrem durante a divisão da célula (mitose)

  • Desaparecimento do núcleo e transformação de seu conteúdo em filamentos progressivamente mais grossos, que se separam em dois grupos e vão para as células-filhas

  • 1882: Walther Flemming

  • Descreveu detalhadamente o comportamento dos filamentos nucleares no decorrer da divisão de uma célula

  • Cromossomos

3. Descoberta dos cromossomos e das divisões celulares

  • Walther Flemming estudando células epidérmicas de salamandra, notou alterações no núcleo de uma célula que se divide.

    • Cromossomos tornam-se visíveis como fios finos e longos no interior do núcleo, ficando progressivamente mais curtos e grossos ao longo da divisão celular
    • O limite entre o núcleo e o citoplasma desparece e os cromossomos espalham-se
    • Os cromossomos deslocam-se para a região equatorial e prendem-se a um conjunto de fibras, o fuso mitótico
    • Após se alinharem, os dois fios que constituem cada cromossomo, denominados cromátides-irmãs, separam-se e deslocam-se para polos opostos da célula, puxados por fibras do fuso mitótico presas a seus centrômeros
    • Separam-se dois grupos de cromossomos equivalentes, cada um deles contendo um exemplar de cada cromossomo presente no núcleo original

3. Descoberta dos cromossomos e das divisões celulares

  • Ao chegarem nos polos da célula:

  • Cromossomos descondensam-se em um processo praticamente inverso ao que ocorreu no início

  • Região ocupada torna-se distinta do citoplasma

  • Conclusão: envoltório nuclear era reconstituído após a divisão

  • Microscópio eletrônico a partir da segunda metade do século XX confirmou

  • Membrana celular desintegra no início do processo e reaparece no final

  • Enquanto os dois núcleos-filhos se reestruturam nos polos da célula, o citoplasma divide-se, tendo origem duas novas células

  • Crescem até atingir o tamanho apresentado originalmente pela célula-mãe

3. Descoberta dos cromossomos e das divisões celulares

  • Primeiros estudiosos de mitose

  • Numero, tamanho e forma dos cromossomos variam de acordo com a espécie

  • Cariótipo: conjunto de cromossomos típico de cada espécie

3. Descoberta dos cromossomos e das divisões celulares

  • Se os gametas juntam seus cromossomos para formar um novo indivíduo, por que o numero cromossômico não dobra a cada geração?

3. Descoberta dos cromossomos e das divisões celulares

  • 1885: August Friedrich Leopold Weisman

  • Previu que na formação dos gametas, devia ocorrer um tipo diferente de divisão celular, em que o número de cromossomos das células-filhas seria reduzido á metade

  • Meiose

  • Três citologistas

  • Durante a formação dos gametas, ocorrem duas divisões celulares sucessivas, após uma única duplicação cromossômica

  • As quatro células filhas formadas ficam com metade do número de cromossomos existente na célula original

  • Previsão de Weisman

  • Meiose ( do grego meioses, diminuição

3. Descoberta dos cromossomos e das divisões celulares

  • Células germinativas: células que dão origem aos gametas

  • Apresentam dois pares de cromossomos

  • Diploides

  • Número cromossômico: 2n=4

  • No início cada cromossomo está constituído por dois filamentos (cromátides irmãs)

3. Descoberta dos cromossomos e das divisões celulares

  • Unidos pelo centrômero, indicando que ocorreu duplicação

3. Descoberta dos cromossomos e das divisões celulares

  • Cromossomos homólogos emparelham-se e condensam-se tornando-se progressivamente mais curtos e grossos

  • Cada conjunto formado pelos dois cromossomos duplicados e emparelhados é denominado bivalente ou tétrade

  • Desintegração do envoltório nuclear: bivalentes livres no citoplasma prendem-se às fibras do fuso

  • Cada cromossomo de um bivalente prende-se ás fibras de polos opostos

  • Cada cromossomo com suas duas cromátides fica presa a um polo

  • Unidos ao fuso são puxados para os polos

  • Homólogos de cada bivalente separam-se

3. Descoberta dos cromossomos e das divisões celulares

  • Na primeira divisão da meiose

  • Cromátides irmãs migram para o mesmo polo

  • Unidas pelo centrômero

  • Ao atingirem os polos

  • Cromossomos descondensam-se originando dois núcleos-filhos

  • Cada núcleo contem dois cromossomos

  • Reduziu-se a metade

  • Na original eram quatro

3. Descoberta dos cromossomos e das divisões celulares

  • Inicia a segunda divisão da meiose

  • Não ocorre nova duplicação

  • Idêntica à mitose

  • Conclusão

  • A partir da célula com quatro cromossomos (2n, ou diploide)

  • Formam-se quatro células com dois cromossomos (n ou haploide)

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