Unidade 6 - Reprodução

Todas as espécies possuem a capacidade de originar descendentes, garantindo deste modo, a sua sobrevivência. A reprodução é o fenómeno que garante a continuidade das gerações e a ransmissão da vida desde o seu aparecimento até aos dias de hoje. Existem duas formas difernetes de reprodução: a reprodução assexuada e sexuada.


Reprodução assexuada

Na reproduçã assexuada, o progenitor é um único indivíduo, que transmite cópias de todos os seus genes à geração seguinte. Neste tipo de reprodução, a descendência é geneticamente igual entre si e geneticamente igual ao organismo progenitor. Um descente com estas características é um clone. O principal processo envolvido na formação de novos organismos é a mitose.

Existem vários processos de reprodução assexudada:

Fonte: Preparação para o Exame Nacional 2011 - Biologia e Geologia 11

Reprodução sexuada

Na reproduça sexuada, os descendentes resultam da fusão de duas células reprodutoras, os gâmetas, provenientes, na maioria dos casos, de indivíduos diferentes. Da fecundação do gâmeta feminino pelo gâmeta masculino resulta uma célula diplóide, o ovo ou zigoto, que, por mitoses sucessivas e mecanismos de diferenciação celular, originará o novo ser. Neste tipo de reprodução, o descendente  herda informações genéticas  maternas e paternas, através do gâmeta feminino e masculino, respetivamente, e possuirá portanto, uma mistura única de características.
Neste processo de reprodução ocorrem dois fenómenos complementares que permitem a estabilidade do número de cromossomas dos indivíduos de uma espécie e a sua manutenção ao longo das sucessivas gerações - a meiose e a fecundação. Da fecundação resultam células diplóides (2n) com os cromossomas distribuídos em pares de cromossomas iguais -  cromossomas homólogos. A meiose permite que a partir de células diplóides se obtenham células com metade do número de cromossomas - células haplóides (n) - possuindo apenas um cromossoma de cada par. A meiose é um processo de divisão nuclear que apresenta algumas semelhanças com a mitose e também algumas diferenças. Na meiose, um núcleo diplóide sofre duas divisões nucleares sucessivas, dando origem, no final, a quatro núcleos haplóides que possuem metade dos cromossomas do núcleo que lhes deu origem. A meiose pode ser dividida nas seguintes etapas: profase I, metafase I, anafase I e telofase I da primeira divisão, profase II, metafase II, anafase II e telofase II da segunda divisão.

Fonte: http://colegiovascodagama.pt/ciencias3c/onze/biologiaunidade6repsexmeiose.html

MEIOSE

A meiose, tal comoa mitose, é precedida pela replicação do dNA dos cromossomas. A esta replicação seguem-se duas divisões consecutivas. A primeira divisão chama-se divisão reducional, ou meiose I, e a segunda divisão designa-se divisão equacional, ou meiose II. Estas divisões originam a formação de quatro células diferentes entre si, cada uma das quais com metade do número de cromossomas da célula inicial.
Muitas das etapas da meiose são semelhantes às etapas da mitose, pelo que têm a mesma designção.

Fonte: PREPARAROS TESTES - 11 - Biologia e Geologia

Interfase
Fase que prece a meiose e que se caracteriza pela replicação do DNA. No final desta fase, cada cromossoma é constituido por dois cromatídeos, ligados pelo cent´romero. O centrossoma também duplica.

DIVISÃO REDUCIONAL OU MEIOSE I

Profase I
É a fase mais longa e complexa.

O núcleo das células aumenta de volume, a membrana nuclear e o nucléolo desagregam-se.

Os cromossomas já duplicados condensam-se e tornam-se mais espessos e mais curtos.

Os cromossomas homólogos (um do pai outro da mãe) associam-se formando pares (processo designado por SINAPSE) e designam-se por DÍADAS cromossómicas ou BIVALENTES.

Começa a visualizar-se dois cromatídeos em cada cromossoma bivalente, formando a TÉTRADAS cromatídica e ocorre a permuta de material genético em determinados pontos, chamados de  QUIASMAS,  designado por CROSSING-OVER - quebra e trocas entre segmentos dos cromossomas homólogos que é uma fonte de variabilidade genética nas populações com a formação de gametas recombinantes.

Nas células animais os centríolos dividem-se e deslocam-se para os polos opostos e forma-se o fuso acromático. Começa a migração das díadas cromossómicas para a zona equatorial do núcleo.

Metafase I
Os cromossomas homólogos de cada bivalente  colocam-se aleatoriamente na placa equatorial, unidos pelo centrómero às fibras do fuso acromático.
Nesta fase, comparando com a Metáfase da Mitose, não são os centrómeros que se localizam no plano equatorial do fuso acromático mas os pontos de quiasma.

Anafase I
Os cromossomas homólogos separam-se (redução cromática), os pontos de quiasma rompem e os cromossomas deslocam-se aleatoriamente para os polos opostos. Esta ascensão deve-se à retração das fibras do fuso acromático retraem. Ocorre separação dos homólogos sem que haja separação dos centrómeros.
Cada um dos conjuntos cromossómicos que se separam e aleatoriamente ascendem aos pólos são haplóides (n) – e possuem informações genéticas diferentes, contribuindo para a variabilidade genética dos novos núcleos.

Telofase I 
Os cromossomas ao chegarem aos pólos, os cromossomas começam a sua desespiralização, tornando-se finos e longos.
O fuso acromático começa a desaparecer e os nucléolos reaparecem as membranas nucleares, formando dois núcleos haplóides (n). 
Em alguns casos, segue-se a citocinese e formam-se duas células haplóides.

Pode existir ou não uma interfase entre a divisão reducional e a divisão quacional; em qualquer dos casos, não se verifica a replicação do material genético.
DIVISÃO EQUACIONAL OU MEIOSE II

Na divisão equacional, separam-se os dois cromatídeos de cada cromossoma.

A meiose II inclui as seguintes etapas:

Profase II
Os cromossomas com dois cromatídeos ligados pelo centrómero condensam-se, os nucléolos e as membranas nucleares voltam a desintegrar-se. Há formação dos fusos cromáticos após a divisão dos centrossomas.

Metafase II
Os cromossomas alinham-se no plano equatorial, presos pelo centrómero às fibras do fuso acromático. Cada um dos cromatídeos -irmãos estabelece ligação apenas com um dos microtúbulos (centrossoma) .

Anafase II
Dá-se a divisão longitudinal do centrómero e os cromatídeos-irmãos que ascendem aleatoriamente a polos opostos. Cada cromatídeo passa a ser considerado um cromossoma (ganha individualidade).

Telofase II 
Os cromossomas atingem os pólos e começam a desespiralizar, tornando-se finos, longos e invisíveis ao microscópio.
O fuso acromático desorganiza-se, desaparece e os nucléolos e as membranas nucleares diferenciam-se, formando quatro núcleos haplóides (n) .

Citocinese 
O citoplasma divide-se originando quatro células-filhas haplóides.
Nas células animais forma-se um anel contráctil de microfilamentos  (proteínas) e as células individualizam-se. Nas células vegetais dá-se ainda a síntese da parede no final da citocinese.


Reprodução Assexuada VS Reprodução Sexuada

Reprodução Assexuada	Reprodução Sexuada
Vantagens
Formação de clones	Diversidade biológica (variabilidade de características)
Colonização de ambientes isolados	Maior capacidade de resistência a mudanças nas condições ambientais
Rápida produção de descendentes e sem gasto de energia na produção de gâmetas	Favorece a evolução das espécies
Desvantagens
Não há praticamente diversidade ao nível das características	Lenta produção de descendentes
Difícil adaptação a mudanças ambientais	Grande dispêndio de energia na produção de gâmetas e na fecundação
Não favorece a evolução das espécies

Principais semelhanças e diferenças entre a mitose e a meiose

Fonte: PREPARAR OS TESTE - 11 - Biologia e Geologia

CICLOS DE VIDA

Após a fecundação, o ovo ou zigoto passa por um conjunto de transformações e etapas que o conduzem ao estado adulto, altura em que, normalmente é capaz de se reproduzir, originando novos descendentes. Estas etapas sequenciais constituem o ciclo de vida do ser vivo. Existem três tipos de ciclos de vida nos organismos que se reproduzem sexuadamente: ciclo de vida haplonte, ciclode vida diplonte e ciclo de vida haplodiplonte. Estes ciclos distinguem-se pelo momento do ciclo em que ocorre a meiose e pela duração da fase haplóide e da fase diplóide, que se alternam no seu decorrer.


Ciclo de vida haplonte
Neste ciclo de vida, a meiose ocorre imediatamente após a formação do ovo - meiose pós-zigótica. Isto faz com que a diplofase esteja limitada a uma célula - o ovo - e que todas as outras estruturas, incluindo o organismo adulto, pertençam à haplofase.

Fonte: http://colegiovascodagama.pt/ciencias3c/onze/biologiaunidade6ciclos.html

Exemplo de ciclo de vida haplonte - Chlamydomonas

A Chlamydomonas é uma alga unicelular de cor verde e flagelada. Tem reprodução assexuada por bipartição mas também pode ter reprodução sexuada quando as condições do meio (falta de azoto e luz) lhes são adversas.

Na reprodução sexuada, as células vegetativas haplóides formam de 4 a 32 gâmetas de menor dimensão das que lhes deram origem mas assumem comportamentos diferentes, pois na fecundação os gâmetas que intervém são sempre de células vegetativas diferentes.

Forma-se o zigoto pela união de dois gametas, fase diplóide (única). À volta do zigoto forma-se uma parede celulósica - zigósporo. Esta parede permite a espera de ótimas condições ambientais para germinar, resistindo a falta de água e temperaturas intensas.

O zigoto sofre uma meiose e dá origem a 4 indivíduos haploides que vão crescendo até atingirem a fase adulta.

Esta é a fase da reprodução sexuada da Chlamydomonas. Em que a única fase diploide é mesmo na formação do zigoto.

Fonte: http://colegiovascodagama.pt/ciencias3c/onze/biologiaunidade6ciclos.html

Ciclo de vida diplonte

Neste ciclo de vida, a meiose ocorre antes da formação dos gâmetas - meiose pré-gamética. Este aconteciemtno determina que os gâmetas sejam as únicas células da haplofase e que todas as outras estruturas, incluindo o organismo adulto, pertençam à diplofase.

Fonte: http://colegiovascodagama.pt/ciencias3c/onze/biologiaunidade6ciclos.html

Exemplo de ciclo de vida diplonte - Homem

No homem, da fecundação forma-se um ovo que dá início à diplofase. O ovo sofre mitoses sucessivas e origina um embrião que se vai desenvolvendo até ao nascimento. Após o nascimento, a criança continua a desenvolver-se até ao estado adulto. Nos testículos do homem e nos ovários da mulher, as células da linhagem sexual sofrem meiose (meiose oré-gamética) e originam os espermatozóides e os óvulos. Neste ciclo de vida, os gâmetas são as únicas células de haplofase. A diplofase ocupa quase a totalidade da duração do ciclo (incluindo o organismo adulto), sendo o Homem um ser diplonte.

Fonte: http://biogeolearning.com/site/v1/biologia-11o-ano-indice/unidade-6-reproducao/ciclo-de-vida-diplonte-homem/

Ciclo de vida haplodiplonte
Neste ciclo de vida, a meiose ocorre antes da formação dos esporos -  meiose pré-espórica. A haplofase inicia-se com os esporos que, através de mitoses sucessivas, originam estruturas pluricelulares, os gametófitos, onde se formarão os gâmetas. Após a fecundação, o zigoto inicia a diplofase e origina uma entidade pluricelular diplóide, que na maioria das plantas é a planta adulta. Esta entidade constitui o esporófito que irá produzir, por divisão meiótica, os esporos. Neste ciclo de vida, além de uma alternância de fases nucleares (haplofase e diplofase), existe também uma alternância de gerações, a geração gametófita e a geração esporófita.

Fonte: http://colegiovascodagama.pt/ciencias3c/onze/biologiaunidade6ciclos.html

Exemplo de ciclo de vida haplodiplonte - Samambaia (feto) 

A Samambaia, planta ornamental conhecida por feto, é uma pteridófita que como todas apresenta duas fases alternadas: a fase gametófita e a fase esporófita.
Nas pteridófitas, o esporófito é a fase dominante, de maior porte, ao contrário do que acontece nas briófitas (ou musgos - menos evoluídas sem estruturas vasculares).Há uma fase haploide (n), onde o gametófito  é responsável pela produção dos gâmetas, e uma fase diplóide (2n), onde o esporófito, produz os esporos a partir de uma órgão denominado esporângio.
A meiose dá-se no esporângio onde vão ser produzidos os esporos e que vão ser libertados e irão desenvolver o gametófito. Na superfície inferior do gametófito aparecem uns filamentos, os rizóides que irão penetrar no solo. No gametófito à medida que amadurece formam-se os órgãos produtores de gâmetas femininos e masculinos, respetivamente os anterídio e arquegônio. Quando os gâmetas amadurecem e as condições de humidade são ideais, dá-se a rotura do anterídio e os gâmetas masculinos que possuem flagelos, deslocam-se até ao arquegónio para fertilizar o gâmeta feminino, a oosfera. Nesta altura dá-se a fecundação e forma-se o zigoto, esporófito diplóide, que cresce no ápice do arquegónio formando o esporófito.

Fonte: https://mateusrafaelbioifes.wordpress.com/category/botanica-2/