Diploides e Haploides

Células Diploides e Haploides

A classificação das células em haploides (N), diploides (2N), ou mais além, os casos de poliploidias: triploides (3N), tetraploides (4N) e pentaploides (5N), seguem a caracterização do teor cromossômico (o genoma) contido no interior do núcleo das células eucariontes.

Normalmente, as células somáticas, as que compõem os tecidos e órgãos do corpo humano, com exceção das células reprodutivas, possuem quantificação gênica diploide, ou seja, possuem pares de cromossomos homólogos unidos a partir da fusão de núcleos germinativos haploides das células reprodutivas, espermatozoide e óvulo, situação denominada de cariogamia ou anfimixia.

Já as configurações poliploides (ou euploides), com três ou mais conjuntos completos de cromossomos, são condições comuns no reino vegetal e mais raro em animais. No gênero das Rosáceas, o número poliploide de algumas espécies chega a se repetir oito vezes, conteúdo octoploide. Nas drosófilas (pequenas moscas), além do tipo cromossômico plumulado, esses animais apresentam cinco pares de homólogos (pentaploides).

Em tecidos vegetais de reserva nutritiva, a exemplo o endosperma (albúmen), as células triploides são formadas pela união de dois núcleos polares N do gametófito feminino a uma das células espermáticas, também haploide, provenientes do gametófito masculino.

DNA e RNA

Substâncias químicas envolvidas na transmissão de caracteres hereditários e na produção de proteínas compostos que são o principal constituinte dos seres vivos. São ácidos nucléicos encontrados em todas as células e também são conhecidos em português pelas siglas ADN e ARN (ácido desoxirribonucléico e ácido ribonucléico). De acordo com a moderna Biologia , o DNA faz RNA, que faz proteína (embora existam exceções os retrovírus, como o vírus da Aids).
DNA O ácido desoxirribonucléico é uma molécula formada por duas cadeias na forma de uma dupla hélice. Essas cadeias são constituídas por um açúcar (desoxirribose), um grupo fosfato e uma base nitrogenada (T timina, A adenina, C citosina ou G guanina). A dupla hélice é um fator essencial na replicação do DNA durante a divisão celular cada hélice serve de molde para outra nova.
RNA O ácido ribonucléico (RNA) é uma molécula também formada por um açúcar (ribose), um grupo fosfato e uma base nitrogenada (U uracila, A adenina, C citosina ou G guanina). Um grupo reunindo um açúcar, um fosfato e uma base é um "nucleotídeo".
Código genético A informação contida no DNA, o código genético , está registrada na seqüência de suas bases na cadeia (timina sempre ligada à adenina, e citosina sempre com guanina). A seqüência indica uma outra seqüência, a de aminoácidos substâncias que constituem as proteínas. O DNA não é o fabricante direto das proteínas; para isso ele forma um tipo específico de RNA, o RNA mensageiro, no processo chamado transcrição. O código genético, na forma de unidades conhecidas como genes, está no DNA, no núcleo das células. Já a "fábrica" de proteínas fica no citoplasma celular em estruturas específicas, os ribossomos, para onde se dirige o RNA mensageiro. Na transcrição, apenas os genes relacionados à proteína que se quer produzir são copiados na forma de RNA mensageiro.
Cada grupo de três bases (ACC, GAG, CGU etc.) é chamado códon e é específico para um tipo de aminoácido. Um pedaço de ácido nucléico com cerca de mil nucleotídeos de comprimento pode, portanto, ser responsável pela síntese de uma proteína composta por centenas de aminoácidos. Nos ribossomos, o RNA mensageiro é por sua vez lido por moléculas de RNA de transferência, responsável pelo transporte dos aminoácidos até o local onde será montada a cadeia protéica. Essa produção de proteínas com base em um código é a base da Engenharia genética.

CROMOSSOMOS

                                                          CROMOSSOMOS

Conceito:


Cromossomos (Kroma=cor, soma=corpo) são filamentos espiralados de cromatina, existente no suco nuclear de todas as células, que coram intensivamente com uso de corante citológico(carmin acético, orceína acética, reativo de Schiff), composto por DNA e proteínas, sendo observável à microcopia de luz durante a divisão celular.



Constituição


Em células em intérfase não se observama microscopia de luz, os cromossomos individualizados. Percebe-se no núcleo apenas o conjunto dos cromossomos formando uma massa denominada cromatina. A cromatina é constituída de nucleoproteínas (RNA e DNA em maior parte), além de proteínas globulares, fosfatídeos e elementos minerais tais como cálcio e magnésio. Ela pode se apresentar sob a forma de eucromatina ou de heterocromatina. A heterocromatina é a parte mais condensada e de maior coloração por corantes básicos em núcleos interfásicos, entretanto parece estar relacionada com menor atividade gênica.

DNA


O DNA, constituinte fundamental do cromossomo, é formado por bases nitrogenadas, entre elas as purinas, representadas pela adenina e guanina, e pelas piridimindas, representadas pela citosina e timina. No mRNA e timina é substituída pela uracila. A molécula de DNA é uma hélice dupla helicóidal, em que o filamento externo é constituído por fósforo e açúcar e a parte mais interna pelas ligação por pontes duplas de hidrogênio entre adenina e guanina e triplas entre citosina e timina.

DNA-Histonas


Outro aspecto importante é a associação entre DNA e histonas. As histonas formam um complexo juntamente com os grupos fosfatados do DNA carregados negativamente. As histonas são carregadas positivamente, sendo conhecidas por "proteínas básicas". As cargas positivas são fornecidas por uma alta proporção de aminoácidos lisina e arginina. Algumas histonas são denominadas "ricas em lisina" e outras "ricas em arginina". Em geral são encontradas somente nos organismos em que a diferenciação celular ocorre (eucariotas). São distinguidas, em função da proporção lisina/arginina, cinco diferentes tipos de histonas (H1, 2 H2A, 2 H2B e 2 H3). A complexação das histonas além de causar um aumento do diâmetro do DNA, de cerca de 20 a 30 angstron, muda também as propriedades físicas do DNA. A temperatura de fusão (temperatura na qual os fios de DNA mudam da forma de hélice dupla regular para a forma de fio simples, é bastante aumentada.




Propriedades


Se autoreproduzem durante as divisões nucleares conservando suas propriedades morfológicas e fisiológicas.

São entidades permanentes no núcleo. Células em condições de inanição apresentam numero de cromossomos constante.
Absorvem luz ultra-violeta ( 2600 Å)
Nos diplóides, cada cromossomo tem seu homólogo.


Estrutura


Em sua estrutura, o cromossomo apresenta a unidade estrutural filamentosa de DNA que se apresenta em forma de espiral, sendo envolvido por uma substância protéica denominada matriz. Destacam-se as seguintes partes:

Cromômeros- A cromatina não é um filamento uniforme, mas apresenta em toda sua extensão engrossamentos bastante irregulares com aspectos de granulações (Cromômeros). Seu tamanho e localização são constantes para cada cromossomo.
Cromatídeos - É o resultado da divisão longitudinal do cromossomo durante a divisão celular.
Centrômero- Constrição primária que divide o cromossomo em dois braços e influi no movimento durante a divisão celular. Comumente há um centrômero por cromossomo mas existem organismos dicêntricos ou policêntricos.
Satélite - Porção terminal de material cromossômico separado do cromossomo por uma constrição secundária.
Zona SAT - Região relacionada com a formação do nucléolo durante a telófase.
O estudo da morfologia dos cromossomos por fixação e coloração básica é mais fácil durante a metáfase e anáfase da

nucléolo

                                    

nucléolo

O nucléolo é um corpo esférico de coloração escura que se encontra no núcleo da célula. É constituído por ácido ribonucleico (ARN) ribossomático e proteínas e não tem membrana limitante. Geralmente há um ou dois nucléolos por célula, mas podem ser mais. O nucléolos são "máquinas de produzir ribossomas" e consequentemente são maiores durante o crescimento celular, período durante o qual ocorre a formação de grande quantidade de proteínas. O nucléolo está associado com regiões de cromatina com ácido desoxirribonucleico (DNA) que emite informações genéticas para a síntese do ARN ribossomático. Os segmentos de ADN são denominados regiões de organização nuclear. As moléculas de ARN ribossomal são sintetizadas no interior do nucléolo, combinando-se com proteínas e formando duas subunidades ribossomais. As subunidades abandonam o nucléolo através dos poros nucleares e entram no citoplasma onde são associadas em ribossomas funcionais.

                  

                              Cromatina

Em biologia, chama-se cromatina ao complexo de DNA e proteínas (que juntas denomina-se cromossoma) que se encontra dentro do núcleo celular nas células eucarióticas. Os ácidos nucléicos encontram-se geralmente na forma de dupla-hélice. As principais proteínas da cromatina são as histonas. As histonas H2A, H2B, H3 e H4 unem-se, formando um octâmero denominado nucleossoma, enquanto que a histona H1 une os nucleossomas adjacentes, "empacotando-os", visto que a molecula de DNA "dá" uma volta e meia em torno do octomero de histonas é essencial existir a histona H1 para estabilizar este enrolamento.
Numa célula eucariótica, quase todo o DNA está compactado na cromatina. O DNA é "empacotado" na cromatina para diminuir o tamanho da molécula (de DNA), e para permitir maior controle por parte da célula de tais genes. Grande parte da cromatina é localizada na periferia do núcleo, possivelmente pelo fato de uma das principais proteínas associadas com a heterocromatina ligar-se a uma proteína da membrana nuclear interna.
Conhecem-se dois tipos de cromatina:

• Eucromatina, que consiste em DNA ativo, ou seja, que pode-se expressar como proteínas e enzimas.
• Heterocromatina, que consiste em DNA inativo e que parece ter funções estruturais durante o ciclo celular. Podem ainda distinguir-se dois tipos de heterocromatina:
  • Heterocromatina constitutiva, que nunca se expressa como proteínas e que se encontra localizada à volta do centrómero (contem geralmente sequências repetitivas); e
  • Heterocromatina facultativa, que, por vezes, é transcrita em outros tipos celulares, consequentemente a sua quantidade varia dependendo da atividade transcricional da célula. Apresenta condensada na interfase.

 

                  Energia térmica

Energia térmica E_T é uma forma de energia que está diretamente associada à temperatura absoluta T de um sistema, e corresponde à soma das energias cinéticas E_ci que suas partículas constituintes possuem em virtude de seus movimentos de translação, vibração ou rotação. Assume-se um referencial inercial sob o centro de massa do sistema. A energia térmica de um corpo macroscópico corresponde à soma das energias cinéticas de seus constituintes microscópicos. À transferência de energia térmica de um sistema termodinâmico a outro se dá o nome de calor.

Na maioria das reações químicas expontâneas exoenergéticas a energia inicialmente armazenada na forma de energia potencial elétrica na distribuição eletrônica dos elétrons na estrutura dos reagentes é convertida em energia térmica armazenada nas partículas dos produtos, o que mantém a energia interna do sistema formado pelos reagentes e/ou produtos constante em obediência à lei da conservação da energia mas leva a um considerável aumento na temperatura absoluta do sistema como um todo. Este sistema aquecido é então utilizado como a fonte quente (fonte de calor) em uma máquina térmica que tenha por função transformar a energia térmica da fonte quente em trabalho. No processo energia térmica acaba renegada à fonte fria.
O calor na verdade é o fluxo de energia que se dá entre dois sistemas devido exclusivamente à diferença de temperatura entre esses sistemas ou corpos.
A energia térmica (e o calor) medem-se em unidade de energia: o Joule no sistema SI, ou de forma habitual a caloria.
A definição de caloria é a quantidade de calor (energia) necessária para elevar em 1 grama de água de 14,5 graus Celsius (^oC) para 15,5^oC.

Em linguagem matemática a energia térmica é definida como:

E_termica = Σ_i E_{c_i}

Para sistemas onde vale o princípio da equipartição da energia, o que corresponde à maioria dos sistemas termodinâmicos, ela pode ser expressa por:

E_termica

onde K_B corresponde à constante de Boltzmann, N corresponde ao número de partículas no sistema, T corresponde à temperatura absoluta do sistema e r corresponde ao número de graus de liberdade por partícula do sistema, podendo r assumir valores entre r=9 (três graus de translação, três de rotação e três de vibração) para sistemas compostos por partículas mais complexas e r=3 nos sistemas tridimensionais mais simples (compostos por partículas puntuais com três graus de translação apenas).

Energia hidráulica