Reprodução nos seres vivos

Reprodução Assexuada

Estratégias de Reprodução Assexuada mais comuns:

Bipartição-Consiste na divisão do organismo progenitor em dois organismos-filhos geneticamente iguais entre si e ao progenitor.

Exemplo: Paramécias

Gemulação- O progenitor emite uma gema(ou gomo), que originam um novo ser. A gema pode-se individualizar do progenitor, formando um organismo autónomo, ou pode permanecer unido ao progenitor formando uma colónia.

Exemplo: Leveduras, hidra

Esporulação: os esporos são produzidos em grande quantidade em órgãos específicos-esporângio- onde se formão por mitose. Os esporos quando libertados , germinam e originam novos seres, se houver condições favoráveis.

Exemplo: Bolor do pão

Partenogénese- Os descendentes formam-se a partir de óvulos não fecundados. É uma estratégia reprodutora alternativa para alguns seres que se reproduzem sexuadamente, quando na população não existem machos da espécie.

Exemplo: Pulgões

Fragmentação- Independentemente da sua constituição interna, cada um dos fragmentos consegue regenerar todos os tecidos e órgãos em falta, de modo a constituir um organismo.

Exemplo: Estrela-do-mar

Multiplicação Vegetativa: Processo que ocorre especialmente em plantas. Em muitos casos, a partir de órgãos especializados como bolbos, tubérculos ou outros, originando novos seres.

Exemplo:Batateira

Estes processos tem em comum, que os descendentes resultam de várias células do progenitor através de um processo de divisão mitótica. Como este processo vai levar à reprodução de células com o mesmo genoma, os descendestes destas reproduções são clones e cada processo tem uma clonagem diferente.

A clonagem tem vários objetivos:

-Utilização destas técnicas para fins reprodutivos, tanto em animais como em humanos;

-obtenção de embriões para fins terapêuticos onde são retiradas células indiferenciadas que podem ser estimuladas a diferenciar-se num tecido especifico no caso do alzheimer.

Vantagens da reprodução assexuada:

-Formação de Clones

-Todos podem originar descendentes

-Rápida produção de descendentes com baixo dispêndio de energia

-Colonização de habitats a partir de um único indivíduo

-Desvantagens da reprodução assexuada:

-Diversidade de indivíduos praticamente nula

-Difícil adaptação face a alterações ambientais

-Não favorece a evolução das espécies

Reprodução Sexuada

Esta reprodução constitui um processo universal de reprodução de eucariontes, podendo coexistir, no mesmo organismo, com processos de reprodução assexuada.

A reprodução sexuada é o resultado de uma fecundação, isto é, surgir da fusão de duas células reprodutoras, os gâmetas. Os descendentes tem diferenças entre si gerando variabilidade genética que se reflete na diversidade biológica.

A reprodução sexuada mistura parte dos genomas de dois indivíduos e produz uma descendência que difere entre si e difere também dos progenitores. A mistura dos genomas deve-se à fecundação – fusão de duas células, os gâmetas, um de cada progenitor. A célula resultante da fusão dos gâmetas é o ovo ou zigoto.

Os gâmetas são células haplóides – possuem metade do número de cromossomascaracterísticos da espécie (n). A fecundação restabelece o número de cromossomas característicos da espécie. Assim, o zigoto é uma célula diplóide (2n).

A formação de gâmetas dá-se através da meiose (divisão celular que reduz para metade o número de cromossomas das células, dando origem a 4 células haplóides).

No mundo vivo a eprodução sexuada é o processo de reprodução mais comum. Nas gerações dos seres vivos que se reproduzem suxuadamente apresentam diferenças acentuadas.Este tipo de reprodução é caracterizado por dois fenómenos:A fencundação e a meiose.

A fecundação consiste na união dos gametas masculino e feminino, implicando a duplicação cromossómica.Aqui o núcleo do ovo é constituído por 2 conjuntos de cromossomas, um proveniente do espermatozoide e o outro do ovulo, sendo assim o ovo apresenta pares de cromossomas homólogos, sendo u

uma célula diploide(2n).

Apesar da células se tornarem diploides através da fecundação, os organismos da mesma espécie têm de manter nas células somáticas o mesmo numero de cromossomas, ou seja, há um processo de redução cromatídica, sendo esta a meiose. Na meiose consta duas divisões nucleares sucessivas através das quais a partir do núcleo de células diploides originam quatro células haploides.

Meiose:

(antes da meiose dá-se a interfase)

Divisão reducional

Profase I: Os cromossomas condensam-se e os homólogos emparelham n(alinhando gene por gene), formando um conjunto constituído por quatro ncromatídeos  tétrada cromatídica ou bivalentes. Surgem pontos decruzamento entre dois cromatídeos de cromossomas homólogos (pontos de quiasma) e há troca de segmentos equivalentes – crossing over. O nucléolo e o invólucro nuclear desagregam-se.

Metafase I: Os bivalentes ligam-se a microtúbulos do fuso acromático pelos centrómeros. A orientação dos cromossomas de cada bivalente é aleatória. São os pontos de quiasma que se encontram no plano equatorial.

Anafase I: Os dois cromossomas homólogos de cada bivalente separam-se e cada cromossoma (constituído por dois cromatídeos) migra para um dos pólos da célula.

Telofase I: Em cada pólo da célula, constitui-se um conjunto haplóide de cromossomas, com dois cromossomas cada um; os cromossomas descondensam; o invólucro nuclear e os nucléolos reorganizam-se; desaparece o fuso acromático. (Pode ocorrer citocinese formando duas células haplóides.)

Divisão equacional

Profase II: Os cromossomas condensam. Forma-se o fuso acromático. O invólucro nuclear e os nucléolos desorganizam-se.

Metafase II: Os cromossomas dispõem-se na placa equatorial. São os centrómeros que se localizam no plano equatorial.

Anafase II: Os dois cromatídeos de cada cromossoma separam-se pelo centrómero e migram para pólos opostos da célula. Cada um dos cromatídeos passa a constituir um cromossoma.

Telofase II: Os cromossomas descondensam. O invólucro nuclear reorganiza-se em volta de cada conjunto de cromossomas.

Mutações cromossómicas:

Numéricas- alteração no número de cromossomas. Estas podem ocorrer em diferentes etapas da meiose:

- durante a divisão I, pela não separação de cromossomas homólogos;

- durante a divisão II, pela não separação de cromatídeos de cada cromossoma.

Exemplo: trissomia 21

Estruturais-alterações no numero ou no arranjo dos genes,
mas mantém-se o numero de cromossomas. Estas podem ser:

- Deleção

-Duplicação

- Inversão

- Translucação

As mutações podem ser prejudiciais para o indivíduo que é portador ou para os seus descendentes, mas podem também ser benéficas. Por outro lado, são fonte de variabilidade genética que permite diversidade de organismos e evolução das espécies.

Reprodução sexuada e variabilidade

Segregação independente dos cromossomas homólogos: a migração dos cromossomas para os polos da célula é aleatória. Assim, nos gâmetas formados, os cromossomas com origem num ou noutro progenitor estão combinados aleatoriamente, o que origina uma grande variedade de combinações possíveis.

Crossing-over: Os cromossomas homólogos trocam segmentos. Logo, os dois cromatídeos de cada cromossoma são diferentes e são separados de forma aleatória na anáfase II.

Fecundação: a junção aleatória de um gâmeta feminino e de um gâmeta masculino aumenta a variabilidade.

Diversidade de estratégias na reprodução sexuada

A reprodução sexuada implica a formação de gâmetas em estruturas especializadas: gónadas (nos animais) ou gametângios (plantas).

As gónadas femininas são os ovários e as gónadas masculinas são os testículos, sendo que os gâmetas femininos são os óvulos (relativamente grande e imóvel) e os gâmetas masculinos são os espermatozoides (mais pequenos e móveis). Os gâmetas dos animais são haploides.
O gametângio feminino é o arquegónio e o gametângio masculino é o anterídio, sendo que o gâmeta feminino é a oosfera (existe apenas uma no arquegónio) e os gâmetas masculinos são os anterozoides, que são libertado para o meio quando maduros. Estes deslocam-se em ambiente húmido até à oosfera, que é fecundada dentro do arquegónio.
Existem seres hermafroditas (possuem simultaneamente sistema reprodutor feminino e masculino), que podem ser hermafroditas suficientes (ocorre autofecundação) ou hermafroditas insuficientes (ocorre fecundação cruzada – cada organismo funciona como macho e fêmea, dando e recebendo gâmetas masculinos).

Nos animais em que ocorre unissexualismo a fecundação pode ser:

Fecundação externa: ocorre em meio líquido; os gâmetas são libertados para o meio onde se dá a fecundação.
Fecundação interna: ocorre no interior do organismo da fêmea; o macho deposita os gâmetas no interior do sistema reprodutor da fêmea onde ocorre a fecundação.

Reprodução sexuada nas plantas

Nas plantas, as estruturas onde são formados os gemetas designam.se por gametângios.

Os órgãos reprodutores masculinos são os estames e os femininos são os carpelos.

Estrutura das plantas

Os órgãos reprodutores ou as estruturas onde se produzem os gâmetas, nas plantas, são designados por Gametângios, e como tal, existem gametângios femininos e masculinos.

Os gametângios masculinos são designados por Estames os gametângios femininos são designados por Carpelos

Os Estames são constituídos por Anteras e Filetes e os Carpelos são constituídos por o Estigma, o estilete e os ovários.

As anteras são constituídas por tubos polínicos que produzem os gâmetas masculinos – os grãos de pólen.

Os ovários produzem os gâmetas femininos – os óvulos.

A reprodução sexuada efetua-se quando ocorre uma transferência dos grãos de pólen para o sistema reprodutor das plantas (mais propriamente no estigma), ocorrendo a polinização.

A polinização é Direta, se se verificar que os grãos de pólen caem sobre o estigma da própria planta. (isto só é possível em plantas hermafroditas, que possuem os dois gametângios)

A polinização é cruzada quando se verifica que os grãos de pólen caem sobre o estigma de outras plantas.

Os agentes responsáveis pelo transporte dos grãos de pólen são tanto abióticos (fatores ambientais) como bióticos (seres vivos) .

Como se efetua o processo de fecundação?

Os grãos de pólen ao caírem sobre o estigma do sistema reprodutor da planta, ou seja, do carpelo, vão formar um longo tubo polínico sobre a estilete até penetrarem no ovário.

Ocorrerá a junção entre o gâmeta feminino e masculino, processando-se a fecundação.

Posteriormente formará a semente.

Ciclos de vida: unidade e diversidade

O ciclo e vida de um ser decorre desde o momento em que se forma até ao momento em que produz descendentes.

Na reprodução assexuada, o número de cromossomas não se altera.

No caso da reprodução sexuada, ocorre no ciclo de vida do ser, uma alternância de fases nucleares: a haplófase e a diplófase.

A haplófase está compreendida entre a meiose e o momento da fecundação e a diplófase entre a fecundação e a meiose.

O desenvolvimento da fase haploide em relação ao desenvolvimento da fase diploide depende do momento em que ocorre a meiose, que pode ser pós-zigótica, pré-gamética ou pré-espórica.

Atendendo ao desenvolvimento relativo das duas fases nucleares, os seres vivos classificam-se em seres haplontes, seres diplontes e seres haplodiplontes.