Introdução
Como você já sabe nem todos os seres vivos se reproduzem por meio do sexo. Na verdade, a reprodução sexuada é mais custosa e até muitas vezes arriscada. Quantos machos não colocam sua vida em risco “apenas” para conseguir uma fêmea?
Mas, se a reprodução sexuada oferece estas desvantagens porque tantas espécies a utilizam como forma de reprodução?
A explicação mais completa nós veremos em outro momento. Por hora, perceba apenas que ela permite que haja uma nova combinação de alelos, formando indivíduos únicos. Parte dos genes que você carrega vieram de seu pai e outra parte de sua mãe. Dada a imensa variedade de alelos existentes na espécie humana (este raciocínio é válido também para outras espécies) é praticamente impossível que mais alguém no planeta, a menos que você tenha um irmão gêmeo univitelino, carregue o mesmo pool de genes que você. Tendo uma combinação nova de genes talvez você resista a parasitas ou condições ambientais que nem mesmo o organismo de seus pais aguentariam.
Se você estiver atento já deve ter percebido que nem o macho nem a fêmea podem mandar todos os seus genes para o filho. Se fosse assim a cada geração dobraria o número de cromossomos dos indíviduos de uma espécie. No caso do ser humano o pai mandaria 46 a mãe mais 46 e nasceria uma criança com 92 cromossomos. Como você sabe isto é impossível.
Por isso o mecanismo de produção de gametas, células especializadas para a reprodução sexuada, tem que ser diferente da mitose. Enquanto que a mitose produz células-filhas com o mesmo número de cromossomos da célula-mãe, a meiose (tipo de divisão celular que produz gametas nos animais) tem que produzir células com a metade dos cromossomos. O número de cromossomos da espécie é restaurado com a união do gameta masculino com o feminino.
Como já foi dito a meiose produz células com a metade do número de cromossomos da célula-mãe. Mas tem um detalhe. Na meiose, assim como na mitose, durante a intérfase ocorre a duplicação do material genético. Logo, se o DNA foi duplicado, para reduzir o número de cromossomos a metade nas células-filhas é preciso que haja duas divisões celulares. Por isso a meiose produz quatro células filhas, todas haplóides.
A seqüência de eventos que levam a primeira divisão da meiose é chamada de meiose I ou reducional.
A segunda seqüência é dita meiose II ou equacional.
A meiose I é tembém chamada de reducional porque ao final dela são produzidas duas células com a metade do número de cromossomos da célula-mãe. Ou seja, já no final da meiose I as células serão haplóides.
Acompanhe abaixo as etapas da meiose I.
Prófase I
Por ser uma fase muito longa e com muitos detalhes a prófase I está dividida em 5 subfases. Vamos a elas.
- Leptóteno: É nesta subfase que os cromossomos começam a se condensar.
- Zigóteno: Os cromossomos homólogos se juntam formando pares, processo conhecido como sinapse cromossômica. O que mantém juntos os cromossomos homólogos é uma substância protéica que funciona como se fosse uma cola. O nome dessa estrutura é c o m p l e x o sinaptonêmico.
- Paquíteno: No paquíteno o complexo sinaptonêmico já está formado. Com isso os pares de homólogos tornam-se nitidamente unidos. Estes pares formam o que chamamos de bivalente. Como cada bivalente possui quatro cromátides, podemos também chamar estas estrutras de tétrades. É no paquíteno que ocorre a permutação ou crossing-over. Este processo consiste na troca de pedaços entre cromátides homólogas.
- Diplóteno: Torna-se visível o cruzamente em X das cromátides homólogas que realizaram o crossing-over. O nome dessa estrutura em X é quiasma. Por isso dizemos que no diplóteno ocorre a visualização dos quiasmas. Além disso o complexo sinaptonêmico é desfeito.
- Diacinese: Na diacinese os cromossomos homólogos se afastam um pouco, ocorrendo a terminalização dos quiasmas. Além disso o envoltório nuclear é desfeito.
Metáfase I
Sem o envoltório nuclear os cromossomos se ligam ao fuso acromático, que foi montado durante a prófase I.
O fuso, assim como na mitose, dispõe os cromossomos no meio da célula, formando a placa equatorial. Aqui existe uma diferença muito importante em relação a mitose. Na meiose I os cromossomos homólogos ficam um do lado do outro.
Anáfase I
Assim como na anáfase da mitose, os cromossomos serão puxados para os pólos da célula. Só que na meiose tem uma diferença. Como os cromossomos homólogos foram colocados um ao lado do outro o fuso acromático não tem como se ligar aos dois lados de um mesmo cromossomo. Lembre-se de que na mitose como o fuso se ligava aos dois lados, um fuso puxava para a direita e o outro para esquerda provocando a quebra do centrômero e a separação das cromátides irmãs. Como na anáfase I da meiose o fuso liga-se a apenas um lado não ocorrerá a quebra do centrômero. Os cromossomos serão puxados inteiros, cada homólogo indo para o pólo diferente do seu par. O nome dessa separação dos cromossomos homólogos é disjunção ou segregação.
Telófase I
Os cromossomos homólogos já estão separados nos pólos da célula e se descondesam parcialmente. O envoltório nuclear se refaz dos dois lados e ocorre a citocinese (divisão do citoplasma).
Balanço da meiose I
Ao final da meiose I formam-se duas células com metade do número de cromossomos. Mas observe que cada cromossomo das duas células-filhas são duplos, porque não houve a separação das cromátides na anáfase I.
Além disso, essas duas células são haplóides porque elas não possuem pares de cromossomos homólogos. Os cromossomos foram segregados desde a anáfase I.
Entre a meiose I e a meiose II ocorre um pequeno intervalo chamado de intercinese. Nesse intervalo não ocorre duplicação de DNA.
Meiose II ou Equacional
Nessa fase acontecerá uma série de eventos com as duas células–filhas formadas pela meiose I que culminarão com a formação de quatro células. Essas quatro células terão o mesmo número de cromossomos que as duas células que lhes deram origem (por isso o termo equacional). Só que ao invés dos cromossomos serem duplicados eles serão simples.
Prófase II
Os cromossomos voltam a se condensar, os centríolos dirigem-se para os pólos da célula, formando o fuso acromático e o envoltório nuclear se desfaz.
Metáfase II
Os cromossomos ligados ao fuso são transportados ao equador (centro) da célula formando a placa equatorial. Observe que como não há mais homólogos nas células eles se dispõem um sobre o outro, como na mitose. Dessa forma, o fuso consegue ligar-se aos dois lados de cada cromossomo.
Anáfase II
Devido a tração do fuso em sentidos diferentes ocorre a quebra do centrômero e as cromátides irmãs são separadas.
Telófase II
O envoltório nuclear se refaz e o citoplasma se divide formando 4 células-filhas.
Balanço da Meiose II
Formam-se 4 células haplóides. Seus cromossomos são simples devido a separação das cromátides na anáfase II.
A MEIOSE E A VARIABILIDADE GENÉTICA
Por que um casal, com exceção dos gêmeos univitelinos, nunca produz dois filhos geneticamente
idênticos?
A resposta a essa pergunta está na meiose.
Durante a meiose ocorre dois rearranjos aleatórios de alelos que torna possível uma produção imensa de gametas diferentes.
Um deles ocorre na anáfase I com a segregação cromossômica. Como você já sabe metade dos cromossomos que possuímos vieram de nosso pai e a outra metade de nossa mãe. Acontece que quando formamos gametas não enviamos os cromossomos tal qual recebemos. Ou seja, não é formado um espermatozóide com os cromossomos que eu recebi de meu pai e outro com os cromossomos que eu recebi de minha mãe.
Esse processo na verdade é caótico. Ou seja, em um espermatozóide eu posso estar enviando o cromossomo número 1 que recebi de meu pai mas o cromossomo 2 ser o que eu recebi de minha mãe e assim por diante (observe na figura abaixo que podem haver vários alinhamentos diferentes de cromossomos na meiose. Essa é a base cromossômica da segunda lei de Mendel – a lei da segregação independente dos fatores).
Considerando todas as possibilidades de embaralhamento como a descrita acima para os nossos 46 cromossomos chegaremos a conclusão de que cada um de nós pode produzir 8.4 x 106 gametas diferentes! Mas ainda há outra possibilidade de produzir mais gametas diferentes. É o crossing-over. Na medida em que ocorre uma troca de pedaços de cromossomos homólogos surgem novas combinações de alelos.
Clique na imagem para ampliar:
Macete para memorizar
Fases da Prófase I
Macete1: Linda Zebra PAstando Durante o DIA
Macete2: LEva ZIco PAra DIstante DIsso,
L= leptóteno; Z= zigóteno; P= paquíteno; D= diplóteno; D= diacinese.
Fonte: Prof. Dorival Filho, graduado em Ciências Biológicas pela Universidade Federal do Paraná e Mestre em Genética e Biologia Molecular pela Universidade Estadual de Santa Cruz (UESC). http://www.profdorival.com.br/
BioAjuda
Referências Bibliográficas:
