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Hereditariedade

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição de hereditariedade

A hereditariedade é a morte de características dos pais para os filhos. As moléculas de DNA transportam informações que codificam várias proteínas. Essas proteínas interagem com o ambiente, causando padrões de vida observáveis. Os mecanismos complexos que replicam e reproduzem o DNA e os organismos que cria podem ser recombinados e mutados durante o processo, levando a novas e várias formas de vida. Todos os organismos, desde as bactérias mais simples até os maiores eucariotos, usam o DNA como a principal forma de hereditariedade.

Antes do papel do DNA ser entendido, era sabido que algum mecanismo fazia com os filhos se parecesse com os pais. As crianças parecem seus pais, o gado se reproduz em linhas previsíveis e até plantas têm características visíveis que passam de uma geração para a seguinte. O primeiro cientista a documentar completamente a passagem de características em um organismo foi Gregor Mendel, no século XIX. Como um frade que vive em um mosteiro, Mendel teve a oportunidade de criar e criar plantas de ervilha, que ele observou com muito cuidado. Ele começou a notar o padrão emergindo na herança de certas características e propôs a idéia de que cada organismo carregava diferentes formas de cada gene. Hoje, chamamos essas variantes genéticas de alelos e confirmamos sua existência com técnicas moleculares. O campo da genética se tornou uma grande ciência, com muitas subdisciplinas.

Na mesma época, outros cientistas famosos estavam tentando entender o quadro geral da hereditariedade e como diferentes populações de organismos podem dar origem a diferentes espécies. Esses homens eram Charles Darwin e Alfred Wallace, que propuseram a mesma teoria da evolução, separadamente. Eles propuseram que os organismos individuais carregam informações que produzem certas características. Algumas características são mais benéficas que outras e levam a mais reprodução. Essas características são passadas para a prole e a prole também pode ser entrelaçada. Dessa maneira, certas características podem aumentar ou diminuir em uma população. Quando mutações ou barreiras impedem que os indivíduos em uma população se reproduzem, a população se divide. Com o tempo, as populações evoluem para espécies separadas. A teoria da evolução evoluiu para um estudo complexo de organismos e os ambientes que ocupam, conhecido como ecologia.

Hoje, muitos desses campos interagem, à medida que os cientistas estudam a maneira como a hereditariedade trabalha em organismos. Técnicas moleculares podem ser usadas para analisar mudanças criadas pelo ambiente e a seleção natural atuando nos alelos. Ou, trabalhando ao contrário, o genoma pode ser alterado para ver quais mudanças ocorrem no organismo. De qualquer maneira, o cientista agora tem um grande arsenal de ferramentas para analisar a hereditariedade e está fazendo sérios avanços para entender as forças químicas e ambientais que afetam a hereditariedade. Agora é possível alterar o DNA que um organismo herda e consertar várias mutações. Como tal, a medicina moderna dedicou muitos recursos ao estudo desses mecanismos.

Exemplos de hereditariedade

Hereditariedade em bactérias

Bactérias são organismos procarióticos simples. Eles são de natureza haplóide e carregam apenas um alelo para cada gene. Seu genoma é geralmente contido em um único cromossomo, que existe em um anel. As bactérias se reproduzem através de um processo assexual conhecido como fissão binária. Durante a fissão binária, o DNA é copiado e as cópias são segregadas em novas células. O DNA em cada célula existe em uma hélice dupla, metade da hélice sendo o DNA antigo e a outra metade sendo o DNA recém -copiado. Dessa forma, cada bactéria filha é idêntica à mãe original.

Esse modo de hereditariedade depende de mutações para alterar os alelos em cada gene. Quando uma mutação é benéfica, uma bactéria pode reproduzir mais. Se o ambiente mudar e o alelo não for mais benéfico, a população com o alelo sofrerá. Às vezes, essas mutações podem permitir que as bactérias sobrevivam a certos antibióticos. Mesmo essa resistência aos antibióticos é uma característica hereditária e, uma vez que a mutação acontece em uma população, é difícil se livrar. Se uma população de bactérias nocivas infectar um humano e antibióticos não pode se livrar deles, a infecção pode se tornar letal. Os cientistas estudam modos de hereditariedade em bactérias para desenvolver novas estratégias para combatê -las no campo da saúde pública.

Hereditariedade em organismos de reprodução sexual

Em organismos sexualmente reproduzidos, o modo de hereditariedade fica mais complicado. Em vez de cada indivíduos dar origem a seus próprios filhos, simplesmente copiando o DNA, dois organismos devem combinar seu DNA para criar filhos. Esse método é muito mais complexo, mas leva a mais variações na prole, o que pode aumentar suas chances de sucesso em um mundo em mudança. A maioria dos organismos de reprodução sexual existe como diplóides, com dois alelos de cada gene. Para se reproduzir sexualmente, esses organismos devem produzir células haplóides através do processo de meiose. A meiose consiste em duas divisões celulares consecutivas, nas quais o número de alelos é reduzido a um por gene.

Em alguns organismos, como os seres humanos, essas células haplóides se desenvolvem em gametas, que buscam gametas do sexo oposto para que a fertilização possa ocorrer. Outros organismos, como as samambaias, têm um ciclo de vida separado como organismos haplóides, que produz muitos gametas. Nos dois sistemas, os pais passam características para os filhos em um complexo sistema de múltiplos alelos. As interações desses alelos podem produzir fenótipos diferentes, que aumentam a variedade vista.

Termos de biologia relacionados

  • Fertilização – O processo no qual dois gametas de diferentes organismos são combinados para criar um único organismo.
  • Meiose – o processo que reduz a informação genética nos gametas.
  • Gamete – células criadas contendo metade de um genoma completo, que se fundem para criar um organismo diplóide.
  • Genoma – o DNA que cria um organismo.

Questionário

1. Um argumento clássico na ciência do comportamento é que alguns comportamentos são herdáveis. Se um cachorro latia em um estranho que se aproximava e nunca foi ensinado a fazê -lo, o comportamento foi herdado? A. Sim B. Não C. em parte…

Resposta à pergunta nº 1

C está correto. Parte da razão pela qual esse argumento permanece aquecido é causa e efeito. O cachorro certamente herda o DNA que dá origem à garganta e pulmões, criando a capacidade de latir. Outras proteínas criadas pelo DNA podem aumentar a testosterona no sistema do cão. Sobre populações inteiras, o aumento da testosterona leva a uma maior agressão. No entanto, este ainda é um passo afastado de realmente latir. A escolha de latir, escolhida pelo cachorro, é uma interação complexa entre todos esses fatores genéticos e as experiências passadas do cão. Se o cachorro gosta de estranhos, independentemente de quão agressivo o cão seja, a reação será amigável. Se o cão não gosta de estranhos devido a interações passadas, eles latem.

2. Um pai ensina seu filho a pescar, e o filho é capaz de prosperar com o peixe que ele pega. Como tal, o Filho é capaz de seus filhos próprios. A pesca é uma característica herdável? A. Sim B. Não C. apenas na próxima geração

Resposta à pergunta nº 2

B está correto. O cientista comportamental reconhece dois tipos de comportamento, comportamento inato e aprendido. O comportamento inato, como uma abelha sabendo como construir uma colméia, é geneticamente programado. Comportamentos complexos como a pesca, na qual os organismos devem primeiro observar o comportamento e depois a prática, é uma forma de comportamento aprendido. Os comportamentos aprendidos não são herdados geneticamente e devem ser passados de geração em geração através de comportamentos de ensino.

3. Os peixes que vivem em um determinado riacho são azuis. A cor azul é produzida por pigmentos armazenados sob a superfície da pele no peixe. Os peixes recebem o pigmento dos insetos que comem, que produzem o pigmento em grandes quantidades. A cor azul é hereditária? A. Sim B. Não C. apenas nos insetos

Resposta à pergunta nº 3

C está correto. Os peixes estão apenas obtendo o pigmento. Se esses peixes fossem criados e criados em uma fonte de alimento diferente, não seriam azuis. Portanto, a cor azul não é uma característica hereditária no peixe. Nos insetos, no entanto, existe uma via molecular que converte moléculas em pigmento azul. Essa via molecular, porque é derivada de genes, pode ser passada para os filhos durante a reprodução. Assim, o pigmento azul nos insetos é uma característica hereditária.

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