Longas moléculas de DNA em fitas duplas são compactadas na forma de cromossomos. Essa organização facilita a segregação
nas etapas de divisão celular. Para entender a organização e a função dos cromossomos, é necessário conhecimento básico acerca do ciclo celular e de ácidos nucléicos (principalmente DNA). 📚 Você vai prestar o Enem? Estude de graça com o Plano de Estudo Enem De Boa 📚 O DNA (ácido desoxirribonucleico) é o material genético da célula contido nos cromossomos, que, por sua vez, se
encontram no núcleo e na mitocôndria da célula. Trata-se de uma macromolécula composta de ácidos nucléicos quearmazena todo o material genético do organismo, detendo, assim, as características do indivíduo. Por meio do conteúdo armazenado no DNA, é possível sintetizar todas as proteínas necessárias para o metabolismo celular. A porção do DNA que contém informação para a síntese proteica recebe o nome de gene. Em alguns organismos, o material genético está associado a proteínas chamadas histonas. Elas organizam a atividade do DNA de acordo com as especificidades da célula. Esse complexo de DNA e proteínas associadas recebe o nome de
cromatina. A diferença entre cromossomo e cromatina se dá no período do ciclo celular em que se encontram: 🎓 Você ainda não sabe qual curso fazer? Tire suas dúvidas com
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procariontes, o cromossomo costuma ter segmento circular (não possui início ou fim definidos) e unitário. Algumas bactérias possuem outros segmentos de DNA complementares ao "DNA genômico". Esses cromossomos adicionais recebem o nome de plasmídeos e, geralmente, armazenam informações proteicas que conferem
capacidade de resistência a antibióticos. Embora seja denominado "cromossomo bacteriano", o DNA procariótico se difere do cromossomo eucariótico quanto à estrutura e às proteínas envolvidas na sua condensação, que são bem diferentes das histonas. Índice
Introdução
Qual a relação entre DNA e cromossomo?
Como são os cromossomos procarióticos?
Como são os cromossomos eucarióticos?
Nos eucariontes, o DNA é armazenado no núcleo celular, possui segmento linear e está distribuído em grupos diferentes de múltiplos cromossomos quando associados a proteínas de empacotamento.
Na interfase, período em que a célula não está se dividindo, o DNA toma a forma de cromatina com duas porções bem distintas:
- Heterocromatina: parte inativa do DNA e que é enovelada nas histonas. Possui genes ou trechos do DNA que não são importantes para a célula da qual ele faz parte.
- Eucromatina: parte ativa do DNA celular. Contém genes que são responsáveis pelo metabolismo da célula da qual faz parte.
Um exemplo é o gene responsável pela síntese de melanina. A melanina é importante para as células epiteliais da pele. Nessas células, esse gene faz parte da eucromatina. Porém, nas células beta-pancreáticas, responsáveis pela síntese de insulina, esse gene não é importante, sendo então enovelado nas histonas e tornando-se parte da heterocromatina.
Cada cromossomo possui estrutura bem definida, com porções que desempenham funções específicas que garantem o preparo do DNA para a etapa de divisão celular.
Todo cromossomo é composto por uma região de maior enovelamento do DNA, chamada de centrômero - ou de região de constrição primária.
Projetando-se do centrômero, estão os braços dos cromossomos, chamados de cromátides. Na extremidade de alguns braços, após uma segunda região de maior enovelamento (constrição secundária), encontra-se a região SAT, também chamada de telômero.
Os telômeros conferem proteção e estabilidade ao cromossomo frente à degradação e à replicação.
Quando encontrado nas fases iniciais da interfase ou após a anáfase da mitose, o cromossomo pode ser simples, contendo apenas dois braços. Agora, quando encontrado após a fase S da interfase, o cromossomo torna-se composto.
Na fase S, o DNA duplica seu material genético. Esse processo é conhecido como replicação.
Dessa forma, o cromossomo composto contém quatro braços. Dois desses braços são a cópia exata dos outros dois, unidos pelo centrômero e tomando a forma de um X.
Quanto à posição do centrômero, os cromossomos podem ser divididos em:
- Metacêntrico: centrômero localizado no centro do cromossomo, fazendo com que os braços possuam o mesmo tamanho;
- Submetacêntrico: centrômero deslocado próximo à região mediana. Os braços ficam em tamanhos desiguais;
- Acrocêntrico: centrômero próximo de uma das extremidades do cromossomo. Os braços possuem grande diferença de tamanho entre um e outro;
- Telocêntrico: centrômero localizado em uma das extremidades, possuindo metade dos braços que cromossomos metacêntricos têm na mesma fase do ciclo celular.
Tipos de cromossomos quanto à posição do centrômero
Ploidia, Homologia e Cariótipo
Indivíduos saudáveis da mesma espécie possuem a mesma quantidade de cromossomos, organizados de forma semelhante.
Na espécie humana, por exemplo, cada indivíduo possui 23 cromossomos diferentes. Entretanto, independentemente do indivíduo, a localidade de cada gene em um cromossomo é a mesma.
Além disso, em algumas células, os cromossomos são encontrados aos pares, em que um é de origem paterna e outro de origem materna. Ambos, apesar de diferentes, possuem os mesmos tipos de genes. Mesmo que levem à formação de características diferentes, esses pares de cromossomos são chamados de cromossomos homólogos.
As células onde os cromossomos são encontrados aos pares se dividem por mitose. São chamadas de diploides e representadas pelo 2n.
As células sexuais, conhecidas como gametas, são resultantes de divisões celulares por meiose. Possuem um cromossomo de cada tipo, sendo chamadas de haploides e representadas apenas por n.
Além dos humanos, animais e vegetais também são seres que possuem essa ploidia nas células. Alguns vegetais ainda são triploides (3n), tetraploides (4n) e até poliploides. O conjunto de cromossomos presentes em uma célula recebe o nome de cariótipo.
Cromossomos na divisão celular
Durante as etapas do ciclo celular, a célula passa por processos específicos e adquire formas correspondentes.
Na etapa de divisão celular, os cromossomos estão altamente enovelados e prontos para se segregarem.
O fuso mitótico oriundo dos centríolos se liga à região do centrômero e se contrai até à separação completa do cromossomo duplicado. Cada molécula, chamada de cromátide, migra para o polo oposto da célula.
Na meiose - divisão celular em que se originam os gametas -, antes da etapa de separação das cromátides-irmãs, separam-se os cromossomos homólogos para, então, a partir de células diploides (2n), formar células haploides (n).
Cromossomos autossômicos e cromossomos sexuais
Os cromossomos do cariótipo humano, por exemplo, podem ser divididos em cromossomos autossômicos, que contêm a maior parte das características da espécie e estão presentes de forma semelhante em todos os indivíduos, e em cromossomos sexuais, contendo o gene que determina o sexo biológico (macho ou fêmea).
A espécie humana possui 46 cromossomos em suas células diploides (2n), sendo 44 cromossomos autossômicos e dois sexuais.
Os cromossomos autossômicos, encontrados aos pares, são representados como XX. Os cromossomos sexuais, também encontrados aos pares, podem ser XX para determinar o sexo biológico feminino ou XY para determinar o sexo biológico masculino.
Exercício de fixação
UFLA
Na espécie humana, o número diplóide de cromossomos é 46. Quantos cromossomos serão encontrados, respectivamente, nos espermatozóides, óvulos e células epidérmicas?
A 23, 23 e 46.
B 22, 22 e 46.
C 22, 22 e 44.
D 23, 23 e 44.
E 46, 46 e 23.