Património Genético

Transmissão das características hereditárias

Em 1886, Gregor Mendel publicou os resultados de uma série de experiências com ervilheiras onde foram lançados os alicerces da Genética.

Mendel levou a cabo experiências de monoibridismo (um único carácter). Para tal, cruzou linhas puras de ervilheiras que diferiam num carácter objectivo. Designou esta geração como parental. Aos descendentes da geração parental chamou geração F1 e chamou geração F2 à resultante do autocruzamento dos indivíduos da geração F1. Resultados obtidos por Mendel:

Mendel também levou a cabo experiências de diibridismo (2 caracteres). Nesta situação, verificou-se também uniformemente na geração F1 e o aparecimento de 4 classes de descendentes na geração F2, nas proporções 9:3:3:1.

Das experiências de Mendel, salientam-se os seguintes princípios:
- Para cada carácter existem 2 factores alternativos;
- Cada organismo possui 2 factores para cada carácter, idênticos ou diferentes;
- Nos organismos que possuem 2 factores diferentes para um carácter, aquele que se manifesta é o dominante e aquele que não se manifesta é o recessivo;
- Na formação dos gâmetas, os factores separam-se, de tal modo que os gâmetas possuem apenas um dos factores, sendo por isso, puros.

1ª Lei de Mendel ou lei da Segregação Factorial – os dois elementos de um par de genes alelos separam-se nos gâmetas de tal modo que a probabilidade de se formarem gâmetas com um alelo é igual à probabilidade de se formarem gâmetas com o outro alelo.

2ª Lei de Mendel ou Lei da Segregação Independente – durante a formação dos gâmetas, a segregação dos alelos de um gene é independente da segregação dos alelos do outro gene.

Teoria Cromossomica da Hereditariedade:
- Os factores hereditários referidos por Mendel são os genes localizados nos cromossomas;
- As versões alternativas de um mesmo gene designam-se alelos e localizam-se no mesmo locus em cromossomas homólogos;
- Durante a formação dos gâmetas, pelo processo de meiose, os alelos são separados como consequência da segregação dos cromossomas homólogos. Assim cada gâmeta recebe apenas um alelo;- A distribuição dos diferentes genes pelos gâmetas faz-se de modo independente.

Reprodução e manipulação da fertilidade

Contracepção

A contracepção é a prevenção da gravidez e baseia-se na utilização de métodos contraceptivos. Estes actuam através de um dos seguintes mecanismos:
- Impedem a libertação dos gâmetas a partir das gónadas;
- Impedem a fecundação;
- Impedem a nidação.

Métodos contraceptivos
Conjunto de técnicas que têm como objectivo evitar a gravidez.

Métodos Naturais – baseiam-se na determinação do momento provável da ovulação e na abstinência de relações sexuais nos dias que rodeiam esse acontecimento. Dessa forma impedem o encontro dos gâmetas.

1- Método do ritmo

Determinação do dia da ovulação pela duração do ciclo menstrual e abstinência de relações sexuais no período compreendido entre 4 dias antes e 3 dias depois da ovulação.

2- Método das temperaturas

Medição diária da temperatura basal em repouso e determinação do momento da ovulação pelo aumento de temperatura, cerca de 0,5ºC, que a precede.

3- Método do muco cervical

Observação das características do muco cervical e abstinência de relações sexuais quando este se apresenta elástico e de consistência gelatinosa.

Métodos de barreira – baseiam-se na utilização de dispositivos mecânicos ou substâncias químicas que impedem o encontro dos gâmetas.

1- Preservativo masculino

Pequena bolsa de látex colocada no pénis em erecção e que retém o esperma. Protege contra doenças sexualmente transmissíveis.

2- Preservativo feminino

Colocado na vagina, que recobre na totalidade, retém o esperma.

3- Diafragma

Pequena cúpula de material flexível colocada no fundo da vagina. Tapa o colo do útero impedindo a passagem dos espermatozóides.

4- Espermicidas

Cremes ou geleias colocados no fundo da vagina e que matam os espermatozóides. É pouco eficaz quando usado isoladamente, mas aumenta a eficácia dos outros métodos de barreira quando utilizado conjuntamente com estes.

Métodos hormonais – impedem a ovulação pela alteração das condições hormonais do organismo.

1- Pílula

Comprimidos contendo estrogénios e progesterona sintéticos, que são tomados diariamente. Os níveis hormonais no sangue têm um efeito de retroalimentação negativa sobre a hipófise e reduzem a produção de LH e FSH, impedindo a ovulação. Também existem pílulas apenas com progesterona. É um método muito eficaz.

2- Hormonas injectáveis

Injecção de substancias semelhantes à progesterona que previnem a gravidez por um período de 3 meses.

3- Implantes

Pequenos dispositivos colocados sobre a pele e que libertam, lentamente, hormonas para a circulação sanguínea. Os implantes actuam durante longos períodos de tempo, que podem ir até 5 anos.

Dispositivo intra-uterino – impede a nidação

1- Dispositivo intra-uterino (DIU)

Pequeno objecto metálico ou plástico colocado no útero pelo ginecologista. Pode, ou não, libertar hormonas. Dificulta a progressão dos espermatozóides até às trompas de Falópio e impede a nidação do blastocisto. Aumenta a intensidade das hemorragias uterinas e a probabilidade de gravidez ectópica.

Métodos cirúrgicos ou definitivos – obstrução definitiva da progressão dos gâmetas até ao local onde ocorre a fecundação.

1- Laqueação das trompas de Falópio

Obstrução cirúrgica das trompas de Falópio, efectuada através de uma incisão no abdómen. Impede a progressão dos gâmetas até ao local de fecundação.

2- Vasectomia

Corte dos canais deferentes, efectuado cirurgicamente através de uma incisão no escroto. Os espermatozóides não se juntam aos líquidos ejaculados e são reabsorvidos no epidídimo.



Contracepção de emergência – previne a gravidez após uma relação sexual não protegida.

1- Pílula do dia seguinte

Contem doses mais elevadas de estrogénios e de progesterona do que uma pílula contraceptiva normal e deve ser tomada até 72 horas após a relação sexual. Atrasa ou inibe a ovulação, atrasa a progressão dos espermatozóides e impede a nidação.

Fecundação,desenvolvimento embrionário e gestação

PARTO

Ao longo da gravidez as mulheres sentem contracções fracas e esporádicas, mas com o aproximar do parto esta tornam-se mais fortes, regulares e frequentes. O parto encontra-se regulado por diversas hormonas.

Oxitocina – provoca o trabalho de parto, secretada pela hipófise.
Prostaglandina – provoca a dilatação do colo do útero.
Relaxina – é segregada inicialmente pelo corpo lúteo, durante a gravidez provém do músculo uterino e da placenta. Actua no alargamento da abertura pélvica.

Progesterona – inibe as contracções uterinas, sendo que a sua actuação tem de cessar dias antes do parto.

Durante o nascimento o bebé continua ligado à mãe pelo cordão umbilical, só passados alguns minutos é que a troca de substâncias entre os dois é interrompida.
A placenta separa-se do útero, sendo expulsa pela acção das contracções após o parto.
Na maior parte das mulheres a perda do líquido amniótico ocorre aquando do parto.

Fecundação, desenvolvimento embrionário e gestação

Anexos Embrionários

Placenta – Resulta da fusão do córion com a mucosa uterina, tendo como função nutrir o embrião, promover as trocas gasosas e eliminar excreções.

Cordão Umbilical – Permite a comunicação entre o embrião e a placenta. Garante a nutrição e respiração do embrião.

Âmnio e Córion – Envolvem o embrião. Formam uma cavidade preenchida com o líquido amniótico que protege o embrião de choques mecânicos e desidratação. O Córion contribui para a fixação do embrião na parede uterina.

Saco Vitelino – Armazena substâncias nutritivas para o embrião.

Fecundação, desenvolvimento embrionário e Gestação

Desenvolvimento Embrionário

A gestação é o período que decorre entre a formação do zigoto e o nascimento. Na espécie humana o período de gestação é de 38 semanas.

O desenvolvimento pré-natal, que ocorre ao longo e 9 meses pode ser divido em 3 fases: fase germinal, fase embrionária e fase fetal.

1ª Fase Germinal – 2 primeiras semanas após a fecundação. O ovo sofre sucessivas divisões mitóticas, originando a mórula. Posteriormente surge o blastocisto, que é constituído por blastómeros, designando-se a cavidade por blastocélio e a camada de células que rodeia o blastocelio é o trofoblasto. 7 dias após a fecundação o lastocisto implanta-se no útero – nidação.

2ª Fase Embrionária – ocorre até ao 2º mês, formando-se os principais sistemas de órgão, sendo que o novo ser em desenvolvimento designa-se embrião. Nesta fase o trofoblasto diferencia-se no âmnio (protege o embrião) e no córion (irá diferenciar-se na placenta). Com o desenrolar do desenvolvimento embrionário, determinadas células tornam-se estrutural e bioquimicamente especializadas, por um processo de diferenciação, em que as células passam a adquirir funções muito específicas. Resultando assim os anexos embrionários.

3ª Fase Fetal – ocorre a partir das 8 semanas até ao final da gestação, onde o embrião passa a designar-se feto. Nesta fase ocorre o aumento da complexidade e da maturação dos órgãos ao mesmo tempo que se verifica o crescimento rápido e modificações na proporção do corpo. O comportamento do feto evolui com o desenvolvimento do sistema nervoso.

Fecundação, desenvolvimento embrionário e gestação

Depois de ocorrer a ovulação o oócito II é transportado ao longo das Trompas de Falópio até ao Útero, enquanto que depois da ejaculação o esperma desloca-se ao longo da vagina, pelo útero, até às trompas de Falópio.

A fecundação é a fusão do oócito II com o espermatozóide formando o ovo ou zigoto. No ovo é reunida a informação genética de ambos os gâmetas, que passa a constituir a informação genética do novo ser.

No ser humano a fecundação é interna e envolve os seguintes acontecimentos:

1º - os espermatozóides, depositados na vegina, progridem através das vias genitais;

2º - Nas Trompas de Falópio, vários espermatozóides rodeiam o oócito II. Apenas um dos espermatozóides atinge a zona pelúcida;

3º - Ligação da cabeça do espermatozóide com a molécula receptora da zona pelúcda;

4º - a ligação que acontece na fase anterior induz a libertação do conteúdo do acrossoma - reacção acrossómica. Fusão da membrana do oócito II com a membrana do espermatozóide;

5º - Aumento do espaço perivitelino, funcionando como barreira à polispermia (fecundação simultânea de um óvulo por mais de um espermatozóide);

6º - O oócito completa a 2ª divisão da meiose originado o 2º glóbulo polar e o pró-núcleo feminino. O núcleo do espermatozóide aumenta de tamanho originando o pró-núcleo masculino;

7º - os 2 pró-núcleos unem-se e formam o zigoto.

Aula de Campo à Universidade Católica do Porto

No dia 03-04-2008 a nossa turma, 12º52, acompanhada da professora de biologia, Rosa, e da professora de Área Projecto, Albina, deslocou-se à Universidade Católica Portuguesa/Porto para realizar experiências relacionadas com a Biotecnologia. Chegados à Universidade foi-nos destacado um guia chamado Tim. Depois de conhecer o guia começamos assim a visita pela parte “Microrganismos presentes nos alimentos”, onde visualizamos ao microscópio as bactérias presentes no iogurte e no queijo e também as leveduras presentes na cerveja. Também nessa secção aprendemos com se escolhe o medicamento mais adequado para uma determinada doença e qual a concentração que deve ser fornecida ao doente.
Depois fomos a outra sala onde realizamos duas actividades intituladas de “Confusão no berçário” e “O roubo”. Ambas as actividades estavam relacionadas com a técnica do PCR pois na “confusão no berçário” era necessário identificar o filho de cada casal e no “roubo” era necessário identificar o autor do roubo. Por este motivo foi-nos explicado em consiste esta técnica e como é realizada e laboratório.
A secção a que nos dirigimos posteriormente tinha por nome “Processamento alimentar”. Esta secção estava repartida por várias etapas. Na 1º etapa aprendemos qual a importância dos enlatados e de lacrar bem as latas para que os alimentos possam ser preservados durante o máximo de tempo possível. Temos nos foi ensinado como se realiza este processo. Depois estivemos a observar o processo de centrifugação em que foi separado o óleo da água. De seguida verificamos qual a distinção entre congelação por placas e congelação por ar forçado e também qual deve ser usado em cada tipo de alimentos. Assim, e depois da explicação que nos foi dada, podemos afirmar que a congelação por placas deve ser utilizada em alimentos planos e a congelação por ar forçado deve ser utilizada em alimentos que não queremos consumir todo de uma só vez. Ainda na mesma secção ficamos a saber que o ozono irá ser usado, no futuro, como desinfectante devido ao seu elevado poder de oxidação, e também por ser mais económico e não causar problemas ambientais porque o máximo que pode acontecer é o ozono transformar-se em oxigénio. Em ultimo, nesta secção, vimos como são produzidos os flocos através de uma massa.
Depois disso o nosso guia decidiu fazer uma pausa e então levou-nos a comer um pequeno-almoço fornecido pela Universidade. Nessa mesma sala ofereceram-nos uns sacos e uns panfletos acerca dos cursos que podíamos seguir.
Terminada a pausa a secção que se seguiu tinha várias actividades mas como não tínhamos muito tempo dividiu-se a turma pelas várias actividades e assim cada aluno só teve direito a realizar uma actividade. As actividades que se encontravam nesta secção eram: “corar cravos”, “cadeia alimentar”, “chuva ácida”, “fazer pão” e “queijo rápido”. O nosso grupo esteve na actividade “cadeia alimentar” em que tivemos que alimentar peixes.
Por fim fomos à parte dos enfermeiros em que em 1º lugar nos foi mostrado um powerpoint sobre o que é ser enfermeiro e de seguida foi dividida a turma em dois grupos onde foi ensinado como se deve cuidar de um recém-nascido. Alguns dos alunos estiveram a demonstrar como se dá o banho ao bebé, como limpa-lo, pôr-lhe a fralda e por fim vesti-lo.
Em todas estas secções de que falamos em cima quem nos esteve a ensinar tudo isto foram os próprios estudantes.
E assim terminou a nossa visita à Universidade Católica do Porto. Isto decorreu durante a manha. Depois fomos almoçar ao “Dolce Vita” onde tivemos algumas horas.
Finalizado o tempo de almoço viemos embora, chegando a Fafe por volta das 16:30h. O balanço que fizemos desta aula de campo é bastante positivo pois ajudou-nos a melhorar alguns dos nossos conhecimentos sobre a Biotecnologia e também proporcionou-nos novos conhecimentos a nível dos microrganismos na industria alimentar e também sobre a parte relativa aos bebés que nos foi ensinada pelos enfermeiros.