Biologia Celular: Núcleo, Divisão e Relações Ecológicas

Núcleo Celular e Ciclo de Vida

As células apresentam em seu ciclo de vida duas etapas em que o núcleo possui características distintas: Núcleo Interfásico (durante a interfase) e Núcleo de Divisão.

Mitose: Processo em que uma célula-mãe se divide para formar duas células-filhas idênticas, mantendo o mesmo número de cromossomos (ex: se a célula original tem 46 cromossomos, as filhas também terão 46).

Gametas: Células reprodutivas que possuem metade do número de cromossomos (ex: 23 cromossomos em humanos), pois se unem a outro gameta para formar um zigoto com o número completo de cromossomos (ex: 46).

Interfase

A Interfase precede a divisão celular. Durante esta fase, a célula está metabolicamente ativa, realizando a produção de proteínas e a duplicação do DNA, preparando-se para a divisão celular.

Fases da Interfase:

• G1: Síntese de proteínas e crescimento celular.
• S: Duplicação do DNA.
• G2: Síntese de proteínas e preparação final para a divisão, com o DNA já duplicado.

O Núcleo Interfásico

Características do núcleo durante a interfase:

• Presença de carioteca (envelope nuclear).
• Presença de nucléolo.
• Cromatina (DNA descondensado, em estado frouxo).

Eucromatina: Parte do DNA que permanece descondensada durante a interfase, apresentando alta densidade gênica (ativa na transcrição).

Heterocromatina: DNA que permanece condensado durante a interfase, apresentando baixa densidade gênica (geralmente inativa na transcrição).

Divisão Celular

A divisão celular é um processo fundamental para a vida, com dois tipos principais: Mitose e Meiose. É importante ressaltar que, antes de qualquer divisão celular, ocorre a duplicação do DNA durante a interfase.

Cromossomos

Os Cromossomos podem ser simples, duplos ou homólogos. Eles são as estruturas responsáveis por transportar o material genético para as novas células. São formados pela condensação dos filamentos de cromatina (moléculas de DNA), que se duplicam, formando um grande emaranhado de DNA. Os cromossomos se agrupam em pares (homólogos), os quais são responsáveis por transmitir características hereditárias, como a cor dos olhos e dos cabelos.

Mitose

Importância da Mitose: Produz duas células-filhas geneticamente idênticas à célula-mãe, sendo essencial para o crescimento, reparo de tecidos e reprodução assexuada.

Fases da Mitose:

• Prófase:
  • Início da condensação do DNA (formação dos cromossomos).
  • Migração dos centríolos para os polos da célula.
  • Desaparecimento da carioteca (envelope nuclear) e do nucléolo.
• Metáfase:
  • Centríolos nos polos opostos da célula.
  • Cromátides presas pelas fibras do fuso.
  • Cromossomos alinhados na placa equatorial da célula.
• Anáfase:
  • Migração das cromátides-irmãs para os polos opostos da célula.
• Telófase:
  • Cromossomos chegam aos polos opostos da célula.
  • Descondensação dos cromossomos.
  • Reaparecimento do nucléolo e da carioteca.

Citocinese: Divisão do citoplasma que ocorre após a telófase.

• Em células animais: citocinese centrípeta (de fora para dentro).
• Em células vegetais: citocinese centrífuga (de dentro para fora, com formação de parede celular).

Meiose

A Meiose é um tipo de divisão celular que resulta na formação de quatro células-filhas, cada uma com metade do número de cromossomos da célula-mãe (ex: uma célula com 46 cromossomos origina quatro células com 23 cromossomos cada).

Importância: Redução do número de cromossomos à metade, essencial para a manutenção do número de cromossomos da espécie após a fecundação.

Finalidades: Produção de gametas em animais e produção de esporos em plantas.

Meiose I (Divisão Reducional)

Importância: Separação dos cromossomos homólogos.

Fases da Meiose I:

• Prófase I: A fase mais longa e complexa da meiose, onde ocorre o crossing-over.
  • Condensação dos cromossomos.
  • Desaparecimento da carioteca e do nucléolo.
  • Duplicação e migração dos centríolos para os polos da célula.
• Crossing-Over (Permutação Gênica):
  • Importância: Aumento da variabilidade genética.
  • Troca de sequências de DNA entre cromossomos homólogos.
  • Também chamado de recombinação gênica.
• Metáfase I:
  • Pareamento dos cromossomos homólogos na placa equatorial da célula.
• Anáfase I:
  • Migração dos cromossomos homólogos para os polos da célula.
• Telófase I:
  • Descondensação parcial dos cromossomos.
  • Reaparecimento do nucléolo e da carioteca.
  • Desaparecimento das fibras do fuso.
  • Geralmente seguida por citocinese, resultando em duas células haploides.

Meiose II (Divisão Equacional)

Importância: Separação das cromátides-irmãs.

Fases da Meiose II:

• Prófase II:
  • Duplicação e migração dos centríolos para os polos opostos da célula.
  • Desaparecimento da carioteca e dos nucléolos.
  • Condensação dos cromossomos.
• Metáfase II:
  • Cromossomos alinhados na placa equatorial da célula.
  • Fibras do fuso ligadas aos centrômeros.
• Anáfase II:
  • Migração das cromátides-irmãs para os polos opostos da célula.
• Telófase II:
  • Reaparecimento da carioteca e do nucléolo.
  • Descondensação dos cromossomos.
  • Citocinese: Divisão citoplasmática, resultando em quatro células haploides.

Relações Ecológicas entre os Seres Vivos

As interações entre os seres vivos são classificadas em dois tipos principais: relações harmônicas e relações desarmônicas. Exemplo de relação harmônica: o pássaro-palito que limpa os dentes do jacaré.

Relações Harmônicas: Associações em que ambos os indivíduos ou pelo menos um deles se beneficia, sem que haja prejuízo para nenhum dos envolvidos.

Relações Desarmônicas: Associações em que um dos indivíduos é prejudicado.

Relações Interespecíficas Harmônicas

Ocorrem entre indivíduos de espécies diferentes, com benefício mútuo ou para um, sem prejuízo para o outro.

• Mutualismo: Relação obrigatória em que ambas as espécies envolvidas são beneficiadas e dependem uma da outra para sobreviver. Exemplo: líquens, onde fungos e algas vivem em associação, com os fungos absorvendo água e nutrientes e as algas realizando fotossíntese.
• Protocooperação: Associação com benefícios para ambas as espécies, mas que não é obrigatória para a sobrevivência de nenhuma delas. Exemplo: o pássaro-palito que se alimenta dos restos de comida nos dentes do jacaré, limpando-os.
• Comensalismo: Um dos participantes obtém alimento ou outro benefício do parceiro sem prejudicá-lo. Um se beneficia e o outro é indiferente. Exemplo: peixes-rêmora que se alimentam dos restos de comida deixados por tubarões.
• Inquilinismo: Associação em que um organismo obtém proteção ou suporte físico de outro, sem causar-lhe dano. Exemplo: plantas epífitas (como orquídeas e bromélias) que vivem sobre árvores para obter luz solar e proteção, sem parasitá-las.

Relações Interespecíficas Desarmônicas

Ocorrem entre indivíduos de espécies diferentes, onde pelo menos um é prejudicado.

• Amensalismo: Associação em que uma população inibe o crescimento ou a sobrevivência de outra, sem ser afetada. Exemplo: a maré vermelha, onde a proliferação de certas algas produz toxinas que prejudicam outras espécies marinhas.
• Predatismo: Relação em que um organismo (predador) mata e se alimenta de outro (presa). Exemplo: leão e zebra.
• Parasitismo: Relação em que um organismo (parasita) vive à custa de outro (hospedeiro), obtendo alimento e abrigo, geralmente sem matá-lo imediatamente. Existem dois tipos principais:
  • Endoparasitas: Vivem dentro do corpo do hospedeiro (ex: tênias, lombrigas).
  • Ectoparasitas: Vivem na superfície externa do corpo do hospedeiro (ex: carrapatos, piolhos).
• Competição Interespecífica: Ocorre quando duas ou mais espécies diferentes disputam os mesmos recursos limitados no ambiente (ex: alimento, espaço, luz). Exemplo: diferentes espécies de herbívoros que disputam o mesmo pasto.

Relações Intraespecíficas Harmônicas

Ocorrem entre indivíduos da mesma espécie, com benefício mútuo ou para o grupo.

• Colônias: Associações de indivíduos da mesma espécie que vivem fisicamente unidos, formando uma unidade estrutural ou funcional. Exemplo: colônias de bactérias ou corais.