Explique por que o fragmento anucleado morreu

deram os primeiros exemplos da morfogênese direcionada pelo núcleo, o uso da superfície da célula para mediar cooperação entre células individuais e as primeiras ocorrências de reprodução sexual. Controle da Morfogênese no Desenvolvimento emControle da Morfogênese no Desenvolvimento emControle da Morfogênese no Desenvolvimento emControle da Morfogênese no Desenvolvimento emControle da Morfogênese no Desenvolvimento em AcetabuláriaAcetabuláriaAcetabuláriaAcetabuláriaAcetabulária Há um século, ainda não havia sido provado se o núcleo continha alguma informação hereditária ou de desenvolvimento. Algumas das melhores evidências para essa teoria vieram de estudos onde organismos unicelulares foram fragmentados em pedaços Figura 1.2Figura 1.2Figura 1.2Figura 1.2Figura 1.2 Resumo dos passos pelos quais as proteínas são sintetizadas a partir do DNA. (A) Ex- pressão procariótica (bacteriana) do gene. Regiões codificadoras do DNA são colineares com o produto protéico. (B) Expressão de genes eucarióticos. Os genes são descontínuos e um envoltório nuclear separa o DNA do citoplasma. CAPÍTULO 1 Introdução ao Desenvolvimento Animal 7 Cromatídeos do cromossomo Núcleo Cromatina Nucléolo Região do centrômero Centríolos Fuso em desenvolvimento Envoltório nuclear Áster Envoltório nuclear rompeNucléolo Cromossomos filhos Interfase: DNA é duplicado em preparação para a divisão celular. Telófase: Os cromossomos atingem os pólos mitóticos e a célula começa a invaginar. Anáfase: Os cromossomos duplicados (chamados cromatídeos) são separados. Metáfase: Os cromossomos se alinham no equador da célula. Prometáfase: Os cromossomos se ligam às fibras dos fusos. Prófase: O envoltório nuclear quebra e um fuso se forma entre dois centríolos. nucleados e anucleados (revisão por Wilson, 1986). Quando vários protistas foram fragmentados, quase todas as partes morreram. No entanto, os fragmentos que conti- nham núcleo foram capazes de sobreviver, regenerando todo a complexa estrutura celular (Figura 1.5) O controle nuclear da morfogênese celular e a interação do núcleo e citoplasma estão muito bem demonstrados nos estudos da Acetabulária. Essa enorme célula individual (2 a 4 cm de comprimento) consiste de três partes: o disco reprodutivo, o pedúnculo e o rizóide (Figura 1.6A). O rizóide está localizado na base da célula onde essa é presa ao substrato. O núcleo individual da célula se localiza dentro do rizóide. O tamanho da Acetabulária e a localização do seu núcleo permitiram que pesquisadores Figura 1.3Figura 1.3Figura 1.3Figura 1.3Figura 1.3 Diagrama de mitose em células animais. Du- rante a interfase o DNA é duplicado em pre- paração para a divisão celular. Durante a prófase, o envoltório nuclear quebra e for- ma-se um fuso entre os dois centríolos. Na metáfase, os cromosssomos se alinham no equador da célula e se inicia a anáfase, os cromossomos duplicados (cada duplicata de cromossomo é um cromatídeo) são separa- dos. Na telófase os cromossomos atingem os pólos mitóticos e a célula começa a invaginar. Cada pólo contém o mesmo núme- ro e tipos de cromossomos que continha a célula antes da divisão. 8 PARTE I Introdução à Biologia do Desenvolvimento Corte Núcleo Corte Fragmento anucleado morre Fragmento nucleado se regenera Fragmento anucleado morre DNA Ribossomos RNA removessem o núcleo de uma célula e o substituísse por outro, de outra célula. Nos anos 30, J. Hämmerling tirou proveito dessa singular característica e trocou núcleos entre duas espécies morfologicamente distintas, A. mediterranea e A. crenulata. Como é mostrado na fotografia, essas duas espécies têm discos reprodutivos muito diferen- tes. Hämmerling descobriu que quando um núcleo de uma determinada espécie era transplantado para o pedúnculo de outra, o novo disco em formação finalmente assu- mia a forma associada com o núcleo do doador (Figura 1.6B). Assim, foi considerado que o núcleo era o controlador do desenvolvimento da Acetabulária. A formação de um disco reprodutivo é um evento morfogênico complexo, envol- vendo a síntese de um grande número de proteínas, que devem ser acumuladas em certa porção da célula e então organizadas em estruturas complexas específicas da espécie. O núcleo transplantado da célula realmente direciona a síntese de seu disco reprodutivo espécie-específico, mas é uma tarefa que pode levar semanas para ser realizada. Além disso, se o núcleo for removido da célula de Acetabulária em estágio inicial do desenvolvimento, antes de formar o disco reprodutivo, um disco normal se formará semanas depois, ainda que o organismo irá morrer. Esses estudos sugerem que (1) o núcleo contém informação específica sobre o tipo de disco reprodutivo produzido (isto é, contém informação genética que especifica as proteínas necessári- as para a produção de um certo tipo de disco reprodutivo), e (2) o material contendo essa informação entra no citoplasma muito antes dessa produção ocorrer. A informa- ção no citoplasma não será usada por várias semanas. Figura 1.4Figura 1.4Figura 1.4Figura 1.4Figura 1.4 Transcrição e tradução simultânea em procariotos. Uma porção de DNA de Escherichia coli se estende horizontalmente por essa microfotografia eletrônica. Transcrições de RNA mensageiro podem ser vistas dos dois lados. Ribossomos se juntaram ao mRNA e estão sintetizando proteínas (que não podem ser vistas). O mRNA pode ser visto aumentando de tamanho, da esquerda para a direita, indicando a direção da transcrição. (Cortesia de O. L. Miller, Jr.) Figura 1.5Figura 1.5Figura 1.5Figura 1.5Figura 1.5 Regeneração do fragmento nucleado do protista unicelular Stylonychia. Os fragmentos anucleados sobrevivem por al- gum tempo, mas finalmente morrem. CAPÍTULO 1 Introdução ao Desenvolvimento Animal 9 (A) (B) Pedúnculo Pedúnculo Rizóide Rizóide 1 cm 1 cm A. crenulata A. mediterranea Núcleos transplantados Núcleo Núcleo Rizóide A estrutura do disco reprodutivo é a do núcleo doador Disco reprodutivo Disco reprodutivo Uma hipótese atual, proposta para explicar essas observações, é que o núcleo sintetiza um mRNA estável, posicionado em estado dormente no citoplasma até a formação do disco reprodutivo. Essa hipótese é amparada por uma observação publicada por Hämmerling em 1934. Hämmerling fracionou uma Acetabulária jovem em diversas partes (Figura 1.7). A porção com o núcleo finalmente formou um novo disco, conforme esperado; da mesma forma o fez a extremidade apical do pedúnculo. No entanto, a parte intermediária do pedún- culo não formou o disco reprodutivo. Por isso, Hämmerling postulou (aproximadamente 30 anos antes de sabermos da existência do mRNA), que as instruções para a formação do disco reprodutivo se originavam no núcleo, sendo de alguma forma guardadas dormen- tes próximo à extremidade do pedúnculo. Muitos anos mais tarde, Kloppstech e Schweiger (1975) estabeleceram que o mRNA derivado do núcleo se acumula nessa região. Ribonuclease, uma enzima que cliva RNA, inibe completamente a formação do disco reprodutivo quando adicionada à água marinha na qual cresce a Acetabulária. Em células anucleadas, esse efeito é permanente; uma vez que o RNA é destruído, não pode mais haver a formação do disco reprodutivo. Em células nucleadas, no entanto, um novo disco pode ser formado após a eliminação da ribonuclease, presumivelmente porque um novo mRNA é então produzido pelo núcleo. Garcia e Dazy (1986) também demonstraram que a síntese da proteína é especialmente ativa no ápice da Acetabulária. Fica claro pela discussão anterior, que a transcrição nuclear tem um papel impor- tante na formação do disco reprodutivo da Acetabulária. Mas deve ser notado que o Figura 1.6Figura 1.6Figura 1.6Figura 1.6Figura 1.6 (A) Acetabulária mediterranea (esquerda) e A. crenulata (direita). Cada unidade é uma célula singu-

1. 04. (UFMG) Núcleo Transplante do núcleo para o fragmento anucleado Fragmento nucleado O desenho representa duas experiências em amebas, que demonstram a importância do núcleo no controle das atividades celulares. Qual das afirmativas é erraDa em relação a essas experiências? A) A porção nucleada da ameba é capaz de se dividir, originando uma população de amebas. B) A porção anucleada de uma ameba seccionada morre após algum tempo. C) Uma ameba com núcleo transplantado é incapaz de se dividir. D) A porção nucleada da ameba cresce e vive normalmente. E) O transplante do núcleo para o fragmento de uma ameba anucleada regenera suas funções vitais. 05. (PUC Minas) Com relação aos nucléolos, é INcorreto dizer que A) pode haver mais de um por núcleo. B) é envolvido por membrana específica. C) é rico em RNA-ribossômico. D) se desintegra no início da divisão celular. E) não está presente em células procariontes. 20 Coleção Estudo Frente A Módulo 10 EXERCÍCiOS PROPOSTOS 01. (PUC Rio–2010) Em um laboratório de citogenética, o geneticista deparou-se com o idiograma obtido do cariótipo de uma criança, mostrado a seguir: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 X Y Observando-se esse idiograma, é correto afirmar que essa criança apresenta o fenótipo de A) um menino com síndrome de Klinefelter. B) uma menina com síndrome de Klinefelter. C) um menino com síndrome de Down. D) um menino com síndrome de Turner. E) uma menina com síndrome de Turner. 02. (PUC Rio) Na espécie humana, existem duas síndromes ligadas aos cromossomos sexuais: a de Turner e a de Klinefelter. Os indivíduos portadores dessas síndromes são, respectivamente: A) o primeiro é macho (X0) e o segundo é fêmea (XXY), ambos estéreis. B) o primeiro é fêmea estéril (X0) e o segundo é macho normal (XXY). C) o primeiro é fêmea (X0) e o segundo é macho (XXY), ambos estéreis. D) o primeiro é macho estéril (X0) e o segundo é fêmea normal (XXY). E) o primeiro é fêmea (X0) e o segundo é macho (XXY), ambos normais. 03. (UFMT) Considere a figura seguinte, que representa uma célula. Qual das alternativas da tabela indica corretameNte o número de estruturas representado na figura? cromossomos cromátides centrômeros A) 4 4 2 B) 2 4 4 C) 4 2 2 D) 2 2 4 E) 2 4 2 04. (UFMs–2009) Cada espécie animal apresenta um número determinado de cromossomos. Nesse sentido, o homem, o bovino e o equino apresentam número haploide de 23, 30 e 32 cromossomos, respectivamente. Com relação ao número normal de cromossomos, autossomos e sexuais, de gametas (haploides) e células somáticas (diploides), assinale a(s) proposição(ões) correta(S). 01. Uma célula epitelial equina apresenta 62 cromossomos autossomos e 2 sexuais. 02. Um neurônio bovino apresenta 1 cromossomo sexual e 59 autossomos. 04. Um leucócito humano apresenta 44 cromossomos autossomos e 2 sexuais. 08. Um espermatozoide equino apresenta 2 cromossomos sexuais e 30 autossomos. 16. Um óvulo humano apresenta 2 cromossomos sexuais e 21 autossomos. 32. Um espermatozoide bovino apresenta 29 cromossomos autossomos e 1 sexual. soma ( ) 05. (UFF-RJ) Diversas proteínas, como histonas e várias enzimas, embora sintetizadas no citoplasma, são encontradas no núcleo. A passagem destas macromoléculas pelo envoltório nuclear é possível, porque A) ocorre um mecanismo específico de endocitose que permite a passagem de macromoléculas. B) o envoltório nuclear possui poros que permitem a passagem de macromoléculas. C) ocorre um mecanismo específico de pinocitose que permite o englobamento de a lgumas macromoléculas. D) existe, neste envoltório, um mecanismo de transporte simultâneo e oposto de ácido ribonucleico e proteínas. E) existem transportadores nas membranas externa e interna do envoltório nuclear que realizam o transporte das macromoléculas, passando pelo lúmen do envoltório. O núcleo celular 21Editora Bernoulli B iO LO G iA 06. (UFMG) Agrupando-se os cromossomos presentes em células somáticas normais de homens e mulheres, em relação à posição do centrômero, obtêm-se os seguintes dados: posição do centrômero Número de cromossomos presentes masculino Feminino Acrocêntricos 11 10 Submetacêntricos 25 26 Metacêntricos 10 10 A partir desses dados, pode-se concluir que os cromossomos sexuais X e Y são, respectivamente, A) acrocêntrico e submetacêntrico. B) metacêntrico e submetacêntrico. C) submetacêntrico e acrocêntrico. D) submetacêntrico e metacêntrico. E) metacêntrico e metacêntrico. 07. (PUC Minas) Considere a representação dos cariótipos de 3 indivíduos da espécie humana com alterações numéricas. 47 XXY 45 X 47 XXX 1 2 3 É correto afirmar que o indivíduo A) 1 apresenta uma aneuploidia. B) 2 apresenta cromatina sexual. C) 3 não apresenta cromatina sexual. D) 2 apresenta uma euploidia. E) 3 é sempre do sexo masculino. 08. (FCMMG) XX XY O desenho anterior representa um casal de moscas de frutas (Drosophila) e seus respectivos cromossomos. Essa espécie tem quatro pares de cromossomos, sendo 3 de autossomos e 1 par de cromossomos sexuais. A partir desse esquema, é correto afirmar que A) a fêmea é heterogamética. B) o número diploide da espécie é igual a 4. C) os autossomos são homólogos aos heterossomos. D) o macho é responsável pela determinação do sexo. 09. (Cesesp-PE) Afirmativas sobre aberrações cromossômicas na espécie humana são feitas a seguir. I. A síndrome de Down ou “mongolismo” representa um caso de trissomia. II. A síndrome de Turner representa um caso de monossomia. III. A síndrome de Klinefelter representa um caso de tetrassomia. Assinale: A) Todas estão corretas. B) I e II estão corretas. C) II e III estão corretas. D) I e III estão corretas. E) somente I está correta. 10. (Cesgranrio) A cromatina sexual aparece, à microscopia óptica, como uma massa densa colada ao envoltório nuclear de células em intérfase. Nos esquemas a seguir, estão diagramados padrões de cromatina sexual (1, 2, 3) e de cariótipos (4, 5, 6). 1 2 3 4 5 6 48:XXYY 48:XXXY 48:XYYY Quais são as correlações corretaS? A) 2-4 e 1-5. D) 1-4 e 2-5. B) 1-5 e 3-6. E) 3-5 e 1-6. C) 2-4 e 3-6. 11. (UFMG) A identificação do fator que origina indivíduos com síndrome de Down se tornou possível pela utilização da técnica de A) contagem e identificação dos cromossomos. B) cultura de células e tecidos. C) mapeamento do genoma humano. D) produção de DNA recombinante. 12. (Unicamp-sP) comeNte a frase: “Cromossomos e cromatina são dois estados morfológicos dos mesmos componentes celulares de eucariontes”. 13. (Unicamp-sP) Uma célula que apresenta grande quantidade de síntese proteica tende a apresentar, em geral, um grande nucléolo. eXpLIque essa relação. 22 Coleção Estudo Frente A Módulo 10 SEçãO ENEM 01. (Enem–1999) A sequência abaixo indica, de maneira simplificada, os passos seguidos por um grupo de cientistas para a clonagem de uma vaca. I. Retirou-se um óvulo da vaca Z. O núcleo foi desprezado, obtendo-se um óvulo anucleado. II. Retirou-se uma célula da glândula mamária da vaca W. O núcleo foi isolado e conservado, desprezando-se o resto da célula. III. O núcleo da célula da glândula mamária foi introduzido no óvulo anucleado. A célula reconstituída foi estimulada para entrar em divisão. IV. Após algumas divisões, o embrião foi implantado no útero de uma terceira vaca Y, mãe de aluguel. O embrião se desenvolveu e deu origem ao clone. Considerando-se que os animais Z, W e Y não têm parentesco, pode-se afirmar que o animal resultante da clonagem tem as características genéticas da(s) vaca(s) A) Z, apenas. D) Z e W, apenas. B) W, apenas. E) Z, W e Y. C) Y, apenas. 02. O caso mais significativo de trissomia em seres humanos é a síndrome de Down (sD), assim denominada em homenagem ao médico inglês do século dezenove, J. Langdon Down, que primeiro descreveu a síndrome em