Mutações Gênicas e Cromossômicas

As mutações são alterações na expressão individual dos genes, como também qualquer alteração que envolva o número ou a estrutura dos cromossomos, levando em consideração as células diploides normais da maioria das espécies.

Qualquer fator que aumente a probabilidade de ocorrerem mutações, é chamado de fator mutagênico. Existem vários tipos de fatores mutagênicos, sendo os mais conhecidos as radiações e certas substâncias químicas.

Químicos	Físicos
Gás mostarda Colchicina Talidomida Metais pesados	Radiação ultravioleta Raios-x Raios gama

As Mutações Gênicas são modificações na expressão de genes individuais, devido a alterações envolvendo as bases nitrogenadas do DNA. Muitas vezes, as doenças causadas por um único gene se comportam, em termos de transmissão, de acordo com as leis de Mendel.

Mutação	Características
Fenilcetonúria	Metabolismo anômalo da fenilalanina (deficiência mental, pele clara)
Doença de Huntington	Perda de memória, movimentos incontroláveis, morte
Anemia falciforme	Produção de hemoglobina anormal
Albinismo	Ausência parcial ou total de melanina
Fibrose cística	Produção de muco anormalmente espesso
Doença de Tay-Sachs	Degeneração nervosa progressiva e mortal

As Mutações Cromossômicas envolvem alterações na estrutura ou na quantidade dos cromossomos.

Zigoto	Aneuploidia	Nome clínico
47, XXX	Trissomia	Síndrome do triplo X
47, XXY	Trissomia	Síndrome de Klinefelter
47, XYY	Trissomia	Síndrome do duplo Y
45, XO	Monossomia	Síndrome de Turner
45, YO	Monossomia	Síndrome do Y inviável
47,XX*(+21)	Trissomia	Síndrome de Down (+21)
47,XX*(+18)	Trissomia	Síndrome de Edwards (+18)
47,XX*(+13)	Trissomia	Síndrome de Patau (+13)

As mutações cromossômicas são causadas por:

• defeitos na estrutura dos cromossomos (mutações estruturais);
• variação no número dos cromossomos das células de um indivíduo (mutações numéricas).

Entre as mutações estruturais citamos: síndrome de cri-du-chat ou do miado do gato e a síndrome de duplicação.

• Síndrome do miado do gato: o choro dos bebês lembra o miado do gato; apresentam microcefalia (cabeça pequena), nariz achatado (em sela); face alargada; retardo mental, motor e de crescimento. As pessoas afetadas morrem nos primeiros meses de vida ou na primeira fase da infância. A síndrome decorre da deficiência de um segmento do cromossomo 5.
• Síndrome da duplicação: o bebê apresenta crânio em forma de cone; veias proeminentes no couro cabeludo; sobrancelhas salientes; pêlos faciais; glaucoma (endurecimento do globo ocular); nariz curto; orelhas implantadas abaixo da posição normal; membros e pescoço curtos; deformações nos pés. É uma mutação no cromossomo 3, onde ocorre a deficiência em um cromossomo 3 e a duplicação do outro cromossomo 3 que recebeu o segmento do seu homólogo.

Entre os tipos de mutações numéricas mais comuns nas populações, encontramos as aneuploidias, que provocam alterações no patrimônio genético dos homens (44A + XY) e das mulheres (44A + XX), podendo ser:

• autossômica (alteração dos cromossomos autossomos).
• sexual (alteração do par sexual).

As aneuploidias caracterizam-se pela variação de um ou mais cromossomos no cariótipo do indivíduo, resultante da não-disjunção de certos pares de homólogos durante a gametogênese.

• Na perda de um cromossomo, a aneuploidia é do tipo monossomia (2n – 1). 
• No acréscimo de um cromossomo, tem-se a trissomia (2n + 1).

Entre as mutações sexuais, podemos citar: síndrome de Klinefelter, síndrome de Turner e síndrome do triplo X, entre outras.

• Síndrome do triplo X: mulheres que podem ser normais e férteis ou, eventualmente, ter retardo mental.
• Síndrome de Klinefelter: homens que apresentam grande estatura, um fenótipo masculino, testículos atrofiados, deficiência mental, pequenos seios, etc.
• Síndrome do duplo Y: homens fenotipicamente normais e férteis, geralmente de grande estatura.
• Síndrome de Turner: fenótipo feminino, ovários atrofiados, ausência de mamas, ombros largos, pescoço curto e grosso e estatura baixa.

Como exemplos de mutações autossômicas, temos: síndrome de Down, síndrome de Edwards e síndrome de Patau.

• Síndrome de Down ou trissomia do 21: foi descrita pelo médico inglês J. Langdon Down. Essa anomalia pode ocorrer tanto em homens como em mulheres, cujos cariótipos serão, respectivamente: 45A + XY e 45A + XX. Os indivíduos apresentam microcefalia, nariz pequeno, retardo mental, prega transversal contínua na palma da mão, prega típica no canto dos olhos (epicântica) que sugere olhos de oriental, mãos curtas e largas, ausência de uma falange com prega única no dedo mínimo, dentição irregular, língua fissurada, boca quase sempre aberta com protusão da língua,  adiposidade, etc.
• Síndrome de Edwards ou trissomia do 18: descrita por Edwards e colaboradores. Caracteriza-se por malformações múltiplas como maxilar inferior retraído; dedos flexionados (cerrados); defeitos cardíacos; deformidades do crânio, da face e dos pés; grave retardo mental; podendo apresentar também lábio leporino e palato fendido. A morte ocorre geralmente em cerca de 3 a 4 meses de idade.
• Síndrome de Patau ou trissomia do 13: descrita por Patau e colaboradores. O portador apresenta polidactilia; defeito cardíaco e de vários órgãos internos (rins, intestinos); lábio leporino e palato fendido. As crianças que chegam a nascer não ultrapassam os três anos de idade.

Como prevenir?

Muitas tentativas têm sido feitas para detectar precocemente algumas anomalias genéticas. Além das técnicas de aconselhamento genético, temos exames preventivos que são realizados na fase intra-uterina, como a amniocentese.

O aconselhamento genético consiste em transmitir ao casal as informações necessárias sobre os aspectos de malformações que podem ocorrer no recém-nascido. O aconselhamento indica a probabilidade esperada de ocorrer determinadas malformações.

A amniocentese é um exame no qual se recolhe o líquido amniótico para análise das células que se descamam do corpo do embrião, para se estudar o cariótipo.                                             

Os perigos de um bom bronzeado

A radiação ultravioleta é capaz de alterar a seqüência de bases nitrogenadas da molécula de DNA. Com a alteração na camada de ozônio, a incidência da radiação ultravioleta sobre a Terra, tende a aumentar, elevando o número de casos de câncer de pele.

Em resumo :

As Anomalias Cromossômicas Numéricas podem ser do tipo aneuploidia ou euploidia.

As aneuploidias não envolvem o genoma inteiro. Pode ocorrer o acréscimo ou redução de cromossomos.

• Nulissomia      2n – 2
• Monossomia    2n – 1
• Trissomia        2n + 1
• Tetrassomia    2n + 2

As euploidias envolvem o genoma inteiro.

• Haploidia          n
• Triploidia        3n
• Tetraploidia    4n
• Hexaploidia    6n

As Anomalias Cromossômicas Estruturais ocorrem por:

• Deficiência – Falta um pedaço de cromossomo
• Duplicação – Repetição de um segmento do cromossomo
• Inversão – Rotação de 180^O de um segmento do cromossomo
• Translocação - Transferência ou troca de pedaço com cromossomo não-homólogo

As mitocôndrias e o reprocessamento de energia na célula - 1 grau

As mitocôndrias apresentam duas membranas: uma externa (lisa) e uma interna (pregueada, formando as cristas mitocondriais). Elas extraem a energia acumulada nas moléculas orgânicas formadas na fotossíntese, guardando-a em moléculas de ATP, no processo chamado de respiração.

A respiração pode ser aeróbia ou anaeróbia.

A respiração aeróbia é uma seqüência de reações de degradação das moléculas orgânicas, visando à liberação da energia nelas contidas, afim de guardá-las em moléculas de ATP, com a participação do oxigênio molecular (O₂).

Acontece em três etapas: glicólise, ciclo de Krebs e cadeia respiratória.

• A glicólise acontece no citoplasma
• O ciclo de Krebs ocorre na matriz mitocondrial
• A cadeia respiratória nas cristas mitocondriais. Durante o processo são utilizados a glicose ou outros metabólitos, o O₂ e ADP, resultando na formação de CO₂, H₂O e 38 moléculas de ATP.

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ --> 6CO₂ + 6H₂O + ENERGIA

A respiração anaeróbia é uma forma de obtenção de energia pela oxidação de compostos orgânicos, porém com a utilização de substâncias inorgânicas como nitratos, sulfatos ou carbonatos no lugar do oxigênio. O ganho energético é inferior ao da respiração aeróbia. Ocorre em microorganismos como as bactérias denitrificantes do solo, as leveduras, etc.

O principal tipo é a fermentação que pode ser alcoólica, lática ou acética.

A fermentação é uma modalidade de respiração anaeróbia em que os íons hidrogênio liberados não são recolhidos nem pelo oxigênio (r. aeróbia) nem pelos compostos inorgânicos, mas sim pelos próprios subprodutos da degradação da glicose, como o ácido pirúvico.

• Na fermentação alcoólica, o ácido pirúvico dá como produtos finais o álcool etílico e CO₂.
• Na fermentação lática, o ácido pirúvico se transforma em ácido lático.
• Na fermentação acética, o ácido pirúvico forma ácido acético e CO₂.

Os cloroplastos e o processo de fotossíntese - 1 grau

Os cloroplastos são ricos em clorofila e são responsáveis pela fotossíntese. O seu número é variável de célula para célula. Apresentam duas membranas, uma externa (lisa) e uma interna (pregueada, formando lamelas). Possuem DNA e são capazes de auto-reprodução.

A fotossíntese é o fenômeno pelo qual os organismos clorofilados retêm a energia da luz e a utilizam na reação entre o CO₂ e a água para obtenção de glicose (matéria orgânica), com liberação de O₂ para o meio. A fotossíntese representa uma fonte permanente de matéria orgânica que é usada como alimento por todos os seres heterotróficos, como também possibilita a renovação constante do ar atmosférico, retirando o gás carbônico e liberando o oxigênio.

6CO₂ + 12H₂O --> C₆H₁₂O₆ + 6H₂O + 6O₂

A fotossíntese compreende duas etapas: a fase luminosa e a fase escura.

A fase luminosa exige a participação da luz para a formação de ATP (adenosina trifosfato) e fotólise da água (rompimento da molécula de água com liberação de oxigênio).

Encerrada a primeira fase, tem prosseguimento a segunda, mesmo na ausência de luz, daí a denominação de fase escura.

Resumo sobre Fisiologia da Digestão

Nutrição: a obtenção de matéria e energia para o organismo

      

Para poder sobreviver os organismos vivos necessitam de abastecer-se de substâncias com as quais obtêm energia e materiais para o reparo de seu desgaste.

Se o organismo é jovem, parte desse material é destinada ao crescimento.

Através da nutrição o ser vivo obtém os átomos e as moléculas das substâncias que formam seu corpo.

Chama-se nutriente a qualquer substância essencial à manutenção da vida.

Os alimentos que ingerimos diariamente contêm esses nutrientes que podem ser classificados em macronutrientes e micronutrientes.

Como o próprio nome diz, macronutrientes são aqueles necessários em grande quantidade Os nutrientes necessários em pequenas quantidades são denominados micronutrientes.

Com relação à nutrição, os seres vivos podem ser divididos em dois grandes grupos:

os autótrofos e os heterótrofos.

Os organismos dotados de clorofila são capazes de realizar o processo conhecido como fotossíntese.

Pela fotossíntese eles transformam as substâncias minerais retiradas do ambiente (gás carbônico, água e sais minerais) em moléculas orgânicas formadoras de seu corpo.

São os organismos autótrofos fotossintetizadores.

Para a transformação das substâncias minerais em moléculas orgânicas é fundamental a energia da luz do Sol, que é transformada em energia química, ficando armazenada nos compostos orgânicos formados.

Algumas bactérias do solo também são autótrofas, só que não usam a energia da luz do Sol, mas sim a energia liberada nas reações de oxidação de minerais.

São os organismos autótrofos quimiossintetizadores, pois usam a energia química para fabricar compostos orgânicos.

Os outros seres vivos (animais, fungos, protozoários, etc.) dependem dos seres autótrofos para obter a matéria-prima necessária à construção de seu corpo e à produção de energia.

São os organismos heterótrofos.

Todas as células necessitam de alimentos que utilizam, em parte para obter energia e, em parte, como material de construção. Para os indivíduos heterótrofos, porém, os alimentos não se encontram no ambiente numa forma que lhes permita sua utilização direta pelas células. As grandes moléculas que deles fazem parte terão de ser desdobradas em moléculas menores, e essa é a finalidade da digestão.

A Digestão: A Quebra das Moléculas Grandes

Dá-se o nome de digestão às transformações químicas por que sofrem os alimentos a fim de serem incorporados e utilizados pelas células.

Tais transformações envolvem a fragmentação e a hidrólise de grandes moléculas, que são reduzidas a moléculas menores, solúveis em água e facilmente absorvíveis pelas células.

Podemos dividir o processo digestivo em três etapas.

• Fragmentação das partículas nutritivas. Consiste na trituração dos alimentos. Para isso alguns animais dispõem de estruturas especializadas. Assim, os mamíferos, os répteis e os peixes dispõem de dentes; as aves utilizam a moela; os equinóides possuem a lanterna-de-aristóteles; os moluscos possuem a rádula; alguns artrópodos utilizam as mandíbulas, etc.
• Redução das partículas alimentares em produtos solúveis.
• Absorção dos nutrientes.

Há três tipos básicos de digestão: intracelular, extracelular e extracorpórea.

A digestão intracelular ocorre no interior de vacúolos do citoplasma (vacúolos digestivos) graças à ação das enzimas dos lisossomos. É um tipo de digestão encontrado em protozoários e células de alguns animais como os coanócitos dos poríferos e os leucócitos e macrófagos dos vertebrados.

A digestão extracelular ocorre fora das células, ou seja, numa cavidade (trato digestivo) ou fora do corpo. Esse tipo de digestão é encontrado em anelídeos, nematelmintos, equinodermos, moluscos, artrópodes, protocordados e vertebrados.

A digestão extracorpórea acontece nos fungos e aranhas. Esses organismos lançam para fora suas enzimas digestivas e depois absorvem os nutrientes já digeridos. As cobras e estrelas-do-mar pré-digerem seus alimentos.