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Lei de Mendel

Leis de Mendel

As Leis de Mendel são um conjunto de fundamentos que explicam o mecanismo da transmissão hereditária durante as gerações.

Os estudos do monge Gregor Mendel foram a base para explicar os mecanismos de hereditariedade. Ainda hoje, são reconhecidos como uma das maiores descobertas da Biologia. Isso fez com que Mendel fosse considerado o "Pai da Genética".

Experimentos de Mendel

Para conduzir os seus experimentos, Mendel escolheu as ervilhas-de-cheiro (Pisum sativum). Essa planta é de fácil cultivo, realiza autofecundação, possui um curto ciclo reprodutivo e apresenta muita produtividade.

A metodologia de Mendel consistiu em realizar cruzamentos entre diversas linhagens de ervilhas consideradas "puras". A planta era considerada pura por Mendel quando após seis gerações ainda apresentava as mesmas características.

Após encontrar as linhagens puras, Mendel começou a realizar cruzamentos de polinização cruzada. O procedimento consistia, por exemplo, de retirar pólen de uma planta com semente amarela e depositá-lo sob o estigma de uma planta com sementes verdes.

As características observadas por Mendel foram sete: cor da flor, posição da flor no caule, cor da semente, textura da semente, forma da vagem, cor da vagem e altura da planta.

Ao longo do tempo, Mendel foi realizando diversos tipos de cruzamentos com objetivo de verificar como as características eram herdadas ao longo das gerações.

Com isso, ele estabeleceu as suas Leis, que também ficaram conhecidas por Genética Mendeliana.

Leis de Mendel

Primeira Lei de Mendel

A Primeira Lei de Mendel também recebe o nome de Lei da Segregação dos Fatores ou Moibridismo. Ela possui o seguinte enunciado:

“Cada caráter é determinado por um par de fatores que se separam na formação dos gametas, indo um fator do par para cada gameta, que é, portanto, puro”.

Essa Lei determina que cada característica é determinada por dois fatores, que se separam na formação dos gametas.

Mendel chegou a essa conclusão, quando percebeu que linhagens diferentes, com os diferentes atributos escolhidos, sempre geram sementes puras e sem alterações ao longo das gerações. Ou seja, plantas de sementes amarelas sempre produziam 100% dos seus descendentes com sementes amarelas.

Assim, os descendentes da primeira geração, denominada de geração F1,eram 100% puros.

Como todas as sementes geradas eram amarelas, Mendel realizou a autofecundação entre elas. Na nova linhagem, geração F2, surgiram sementes amarelas e verdes, na proporção 3:1 (amarelas:verdes).

Cruzamentos da Primeira Lei de Mendel

Com isso, Mendel concluiu que a cor das sementes era determinada por dois fatores. Um fator era dominante e condiciona sementes amarelas, o outro era recessivo e determina sementes verdes.

Saiba mais sobre Genes Dominantes e Recessivos.

A Primeira Lei de Mendel se aplica para o estudo de uma única característica. Porém, Mendel ainda estava interessado em saber como ocorria a transmissão de duas ou mais características em simultâneo.

Segunda Lei de Mendel

A Segunda Lei de Mendel também recebe o nome de Lei da Segregação Independente dos Genes ou Diibridismo. Ela possui o seguinte enunciado:

“as diferenças de uma característica são herdadas independentemente das diferenças em outras características”.

Nesse caso, Mendel também realizou o cruzamento de plantas com diferentes características. Ele cruzou plantas com sementes amarelas e lisas com plantas de sementes verdes e rugosas.

Mendel já esperava que a geração F1 seria composta por 100% de sementes amarelas e lisas, pois essas características apresentam caráter dominante.

Por isso, fez o cruzamento dessa geração, pois imaginava que iriam surgir sementes verdes e rugosas, e ele estava certo.

Os genótipos e fenótipos cruzados eram os seguintes:

• V_: Dominante (cor Amarela)
• R_: Dominante (forma Lisa)
• vv: Recessivo (cor Verde)
• rr: Recessivo (forma Rugosa)

Cruzamentos da Segunda Lei de Mendel

Mendel descobriu na geração F² diferentes fenótipos, nas seguintes proporções: 9 amarelas e lisas; 3 amarelas e rugosas; 3 verdes e lisas; 1 verde e rugosa.

Biografia de Gregor Mendel

Nascido no ano de 1822, em Heinzendorf bei Odrau, na Áustria, Gregor Mendel era filho de pequenos e pobres fazendeiros. Por esse motivo, ingressou como noviço no mosteiro de agostiniano da cidade de Brünn em 1843, onde foi ordenado monge.

Posteriormente, ingressou na Universidade de Viena em 1847. Ali, estudou matemática e ciências, realizando estudos meteorológicos sobre a vida das abelhas e o cultivo de plantas.

A partir de 1856, iniciou seu experimento procurando explicar as características hereditárias.

Seu estudo fora apresentado à "Sociedade de História Natural de Brünn", em 1865. Todavia, os resultados não foram compreendidos pela sociedade intelectual da época.

Mendel morreu em Brünn, em 1884, amargurado por não obter reconhecimento acadêmico de sua obra, a qual só foi valorizada décadas depois.

Genética

A genética é a parte da ciência que estuda a hereditariedade, a estrutura e função dos genes e a variação dos seres vivos. É através da genética que buscamos compreender os mecanismos e leis de transmissão das características através das gerações.

Os primeiros estudos da genética na ciência moderna iniciaram-se com o monge austríaco Gregor Mendel, na década de 1860. Realizando cruzamentos entre linhagens de ervilhas, ele observou a existência de “fatores” distintos que eram transmitidos dos genitores para a prole. Os padrões de herança observados por Mendel correspondem aos padrões de distribuição dos cromossomos nos gametas no processo da meiose. Mais tarde, com o aprofundamento das pesquisas, os “fatores” foram chamados de genes.

Antes de Mendel, um nobre húngaro, Imre Festetics, foi o primeiro a usar o termo genética. Em seu livro, ele descreveu várias regras sobre herança genética, tendo sido o primeiro a descrever os princípios básicos da mutação.

Em genética, a transmissão de informação envolve quatro elementos básicos: a diversidade de estruturas celulares com inúmeras formas especificando aspectos diferentes do organismo; um mecanismo de replicação que copia a informação e repassa à prole; a capacidade de mutação para que haja maior variabilidade; e a capacidade da prole em traduzir as informações herdadas em proteínas.

Embriologia 2

Caracteriza-se por:

- Término da implantação do blastocisto (10° dia) (figura 1);

- Formação do disco embrionário bilaminar - epiblasto e hipoblasto;

- Formação de estruturas extra-embrionárias: a cavidade amniótica, o âmnio, o saco vitelino, o pedúnculo de conexão e o saco coriônico.

1. Formação da cavidade amniótica, do disco embrionário e do saco vitelino

Com a progressão da implantação do blastocisto, ocorrem mudanças no embrioblasto que resultam na formação de uma placa bilaminar – o disco embrionário- formado por duas camadas (figura 1):

- Epiblasto: Camada celular espessa e colunar, que desenvolve rapidamente à cavidade amniótica.

- Hipoblasto: Camada celular delgada e cubóide, que forma o saco vitelino.

Concomitante a esses processos, aparece um pequeno espaço no embrioblasto, a cavidade amniótica. O epiblasto forma o assoalho da cavidade amniótica e o hipoblasto o teto da cavidade exocelômica. Células do hipoblasto migram para formar a membrana exocelômica que reveste a superfície interna do citotrofoblasto. Logo se modifica para formar o saco vitelino primitivo. As células do endoderma do saco vitelino formam o mesoderma extra-embrionário, que circunda o âmnio e o saco vitelino. Assim, há formação do âmnio, disco bilaminar e saco vitelino.

Com o desenvolvimento, surgem espaços celômicos isolados no interior do mesoderma extra-embrionário. Posteriormente, fundem-se para formar o celoma extra-embrionário, que envolve o âmnio e o saco vitelino.

2. Desenvolvimento do saco coriônico

O celoma extra-embrionário divide o mesoderma extra-embrionário em duas camadas (Figura 2):

- Mesoderma somático extra-embrionário, que reveste o trofoblasto e o âmnio.

- Mesoderma esplâncnico extra-embrionário, que envolve o saco vitelino.

Córion: Formado pelo mesoderma somático extra-embrionário e as duas camadas de trofoblasto.

    

Fases do desenvolvimento embrionário

 
Mórula

Após a fecundação do óvulo pelo espermatozoide, é formado o zigoto, que passará por sucessivas etapas de divisões mitóticas e diferenciação celular, até se formar um indivíduo propriamente dito. Esses eventos são denominados embriogênese, ou desenvolvimento embrionário, e suas etapas são: segmentação, gastrulação e organogênese. 

Segmentação 
Nesta, ocorrem diversas divisões denominadas clivagens, dando origem a blastômeros. Tais eventos podem ocorrer em todo o zigoto, ou não, sendo este fato, e também a velocidade de divisão, influenciados pela quantidade de vitelo: quanto maior a sua concentração, menor a velocidade das clivagens. 

Geralmente, durante as divisões, há a formação de um maciço celular com algumas dezenas de células, denominado mórula. Progressivamente, o número de células aumenta, e há o surgimento de uma cavidade interna denominada blastocele, esta sendo preenchida de líquido sintetizado por algumas de suas células. Nessa fase da segmentação, o embrião é chamado de blástula. 

Na segmentação, o volume celular continua basicamente o mesmo. 


Gastrulação 

Nesta fase é definido o plano corporal do indivíduo, a partir da formação dos folhetos germinativos: ectoderma, endoderma e mesoderma. 

As células da blástula se rearranjam. Células migradas para a região interna (endoderma e mesoderma) serão, posteriormente, diferenciadas em músculos e órgãos internos; e as superficiais (ectoderma), em sistema nervoso e pele. 

A blastocele desaparece, dando origem a uma estrutura denominada arquêntero, que se modificará em tubo digestório. O arquêntero se comunica com o exterior por uma estrutura denominada blastóporo. Este, em animais protostômios, dará origem à boca; e em deuterostômios, ao ânus, sendo a boca formada depois, na região oposta à desta estrutura. 

Poríferos não possuem folhetos germinativos; cnidários possuem apenas o ectoderma e endoderma e são, por isso, denominados diblásticos. Todos os outros animais apresentam os três e, por isso, são considerados triblásticos. 

Assim, na gastrulação, há a diferenciação de células, e também aumento de massa do zigoto. 


Organogênese 

A organogênese é a fase em que ocorre a diferenciação dos folhetos em órgãos. Ela se inicia, nos cordados, com a neurulação, que consiste na formação do tubo neural a partir da ectoderme. Notocorda e celoma também são formados, sendo esse último delimitado pela mesoderme. 

Em vertebrados, a partir do ectoderma, forma-se a crista neural. Esta é responsável pela formação de alguns tipos celulares, como os pigmentares, e neurônios sensoriais do sistema nervoso periférico. 

Embriologia 1

Embriologia é o estudo das diversas modificações morfológicas que ocorrem durante o desenvolvimento do embrião.  

Tipos de óvulos

A classificação dos óvulos nos organismos animais varia de acordo com a quantidade e a distribuição de vitelo (substância de reserva energética) presente em seu interior, implicando no padrão de segmentação (ou clivagem) da célula ovo ou zigoto. 

Quanto maior a quantidade de vitelo, menor é a velocidade do processo de segmentação;

Quanto menor a quantidade de vitelo, maior a velocidade do processo de segmentação. 

DESSA FORMA, OS ÓVULOS SÃO AGRUPADOS EM QUATRO TIPOS DISTINTOS: 

Isolécito (oligolécito, alécito ou homolécito) → óvulos com baixa quantidade de vitelo, dispersos homogeneamente no citoplasma da célula. 
- Tipo de segmentação: holoblástica igual. 
- Exemplo: equinidermos, espongiários, protocordados e mamíferos.

Heterolécito (mediolécito ou miolécito) → óvulos com muito vitelo dispersos pela célula, formando uma região distinguindo o pólo animal (com pouco vitelo, contendo o núcleo) e o pólo vegetativo (concentrada em vitelo). 
- Tipo de segmentação: holoblástica desigual, formando após divisão, dois tipos de células com tamanhos diferenciados (os micrômeros e os macrômeros). 
- Exemplo: moluscos, platelmintos, anelídeos, anfíbios e alguns peixes. 

Telolécito (megalécito) → óvulos maiores, contendo muito vitelo disperso na célula. O núcleo fica localizado em uma região delimitada por uma cicatrícula que separa o pólo animal do vegetal. 
- Tipo de segmentação: Meroblástica discoidal. 
- Exemplo: répteis, aves e alguns peixes. 

Centrolécito → óvulo com vitelo concentrado na região central juntamente ao núcleo. O vitelo nesse tipo de célula não se divide, porém o núcleo passa por diversas divisões com posterior migração para a periferia. 
- Tipo de segmentação: Meroblástica superficial. 
- Exemplo: artrópodes.

Segmentação

As divisões mitóticas do zigoto são chamadas de clivagem, formando duas células-filhas, chamadas blastômero, que sofrem sucessivas divisões, formando a mórula, que contém de 12 a 16 blastômeros.

Existem dois tipos de segmentação:

Segmentação holoblástica

Este tipo de segmentação ocorre em todo o ovo e pode ser subdividida em holoblástica igual, desigual e subigual. Normalmente ocorre em ovos isolécitos, heterolécitos e alécitos.

Holoblástica igual: Na terceira clivagem do zigoto são formados oito blastômeros de tamanhos iguais. Os mamíferos apresentam este tipo de segmentação.

Holoblástica desigual: Os oito blastômeros formados possuem tamanhos diferentes, os menores são chamados de micrômeros e os maiores de macrômeros. Anfíbios possuem este tipo de segmentação.

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Holoblástica subigual: Também forma oito blastômeros diferentes, porém não há grandes diferenças no tamanho.

Segmentação meroblástica

Esta segmentação é subdividida de acordo com a diferença de distribuição de vitelo nos ovos.

Meroblástica discoidal: Ocorre em ovos telolécitos, mas apenas na região sem vitelo.

Meroblástica superficial: Ocorre em ovos centrolécitos. As células embrionárias se localizam na região superficial do ovo.

Segmentação em Seres Humanos

Ocorrendo a fecundação, o ovócito secundário completa sua meiose e forma o zigoto. O desenvolvimento do zigoto ocorre ainda da tuba uterina. Os mamíferos possuem a segmentação do tipo holoblástica igual, ou seja, as células são do mesmo tamanho e o zigoto se divide completamente.

Alguns dias após a fecundação, o embrião é chamado de mórula. As células da mórula recebem um líquido proveniente do útero através dos espaços formados entre as células, que neste estágio estão unidas entre si mais frouxamente. A cavidade cheia de líquido recebe o nome de blastocela, e inicia-se o estágio de blástula. A entrada deste líquido faz com que as células se separem em duas partes: o trofoblasto, que vai dar origem à placenta, e o embrioblasto, que vai dar origem ao embrião. A estrutura formada é chamada blastocisto, que se nutre de secreções uterinas e após alguns dias fixa-se no endométrio.

A fixação do embrião na mucosa uterina recebe o nome de nidação. Após a fixação, o trofoblasto (camada externa de células) se prolifera rapidamente, dando origem a duas camadas: o citrofoblasto, camada que envolve o embrião e o sinciciotrofoblasto, massa de citoplasma com vários núcleos. O sinciciotrofoblasto auxilia na fixação e nutrição do embrião, produzindo enzimas que digerem alguns tecidos do útero, abrindo espaços para o embrião se fixar. Este processo também provoca uma vascularização da região, auxiliando na vascularização para nutris o embrião.

Após a implantação do embrião na parede do útero, inicia-se a formação dos tecidos, do saco vitelino, do celoma e da cavidade amniótica.

Sistema Genital Feminino

O aparelho reprodutor interno: útero, ovários, trompas, vagina.

O sistema reprodutor e genital engloba os órgãos que produzem, transportam e armazenam as células germinativas, que são as responsáveis por dar origem aos gametas.

E são os gametas que, ao se unirem, formam um novo indivíduo, que será abrigado em um órgão durante seu desenvolvimento. Esse órgão, chamado útero, faz com que o sistema reprodutor feminino seja considerado mais complexo que o masculino em razão da função de abrigar e propiciar o desenvolvimento de um novo indivíduo.

Ovários, tubas uterinas, útero, vagina, hímen, grandes lábios, pequenos lábios e clitóris são as estruturas encontradas no sistema de reprodução feminino. Além disso, as mamas também são de grande importância na manutenção da vida. Os órgãos externos desse sistema permitem a entrada do esperma no organismo, além de protegerem os órgãos genitais internos contra micro-organismos infecciosos.

BIOLOGIA

Estruturas do sistema reprodutor feminino

 

Os grandes lábios e os pequenos lábios são dobras de pele e mucosa que protegem a abertura vaginal. Os pequenos lábios, durante o processo de excitação, ficam intumescidos e aumentam sensivelmente seu tamanho durante a penetração nas relações sexuais. Os grandes lábios ficam entre o monte púbico (ou monte de Vênus) e se estendem até o períneo, espaço entre ânus e vulva, e são cobertos por pelos pubianos após a puberdade.

A vagina é um canal com cerca de 7,5 a 10 centímetros que se estende do útero, órgão interno, à vulva, estrutura genital externa. Suas paredes normalmente se tocam e no exame clínico o médico utiliza um aparelho para afastá-las. Esse canal é responsável por receber o pênis durante a relação sexual e serve de canal de saída tanto para o fluxo menstrual quanto para o bebê no momento de parto normal. É um órgão musculoso cujo orifício é denominado introito. Próximos ao introito existem pequenas glândulas chamadas glândulas de Bartholin, que secretam muco para lubrificar a vagina sob a ação de estímulos sexuais.

O hímen é uma membrana de tecido conjuntivo forrada por mucosa tanto interna como externamente. Ele pode variar de tamanho e forma. No primeiro ato sexual sofre ruptura, permanecendo apenas pequenos fragmentos no local, chamados carúnculas himenais.

O clitóris é uma pequena saliência, bastante sensível ao tato, situada na junção anterior aos pequenos lábios. Tem função muito importante na excitação sexual feminina e pode ser considerado similar ao pênis no homem.

O útero é o órgão responsável por alojar o embrião e mantê-lo durante todo o seu desenvolvimento até o nascimento. Tem a forma de uma pera invertida, mas pode variar de forma, tamanho, posição e estrutura. É formado por tecido muscular que se estende amplamente durante a gravidez e apresenta camadas, sendo o endométrio aquele que sofre modificações com o ciclo menstrual, preparando-se mensalmente para receber o ovo já fecundado e, caso isso não ocorra, apresenta descamação e é eliminado pela menstruação.

Os ovários são duas glândulas situadas uma em cada lado do útero, abaixo das trompas. São responsáveis por produzir gametas ou óvulos e também por produzir hormônios sexuais femininos, estrógeno e progesterona. Esses hormônios vão controlar o ciclo menstrual, provocar o crescimento do endométrio e estimular o desenvolvimento dos vasos sanguíneos e glândulas do endométrio, tornando-o espesso, vascularizado e cheio de secreções nutritivas.

As tubas uterinas são aquelas que transportam os óvulos que romperam a superfície do ovário para a cavidade do útero. São dois canais finos que saem de cada lado do fundo do útero e terminam com as extremidades próximas aos ovários. Nas tubas, os espermatozoides unem-se aos óvulos quando há fecundação para então se fixar no útero. Pode ocorrer também do óvulo já fecundado fixar-se na tuba uterina e iniciar o desenvolvimento do embrião, o que se denomina gravidez tubária.