Herança e determinação do sexo

Dentre as múltiplas diferenças entre o homem e a mulher, a mais difícil de perceber, por ser microscópica, é a mais importante, pois dela decorrem todas as outras.

Cada cromossomo é formado por centenas ou milhares de genes. Ainda assim, cabem dentro do núcleo de cada uma de nossas células, 46 cromossomos (23 pares).

Recortando os cromossomos de uma fotografia, observa-se, no cariótipo, que cada pessoa possui dois cromossomos de cada tipo – cromossomos homólogos. Cada um é formado por duas cromátides. As cromátides ficam ligadas por um ponto, o centrômero, que fica mais perto de uma ponta, ou mais perto do meio, conforme o tipo de cromossomo. Cromossomos homólogos têm o centrômero na mesma posição e são do mesmo tamanho, embora um possa estar um pouco mais esticado e encurvado do que o outro.

As diferentes espécies são reconhecíveis por seus cromossomos. Normalmente, o número deles é típico da espécie, embora possa variar de uma espécie para a outra.

Para facilitar a análise, convencionou-se representar os cromossomos de um indivíduo por uma fórmula, também chamada cariótipo, que indica o número total de cromossomos, seguido da indicação de seus cromossomos sexuais. Assim, o cariótipo de uma mulher é 46, XX e o de um homem é 46, XY.

Nossas células diploides (2n) têm 46 cromossomos. Dois deles são os cromossomos sexuais: XX na mulher e XY no homem. Os outros formam 22 pares de autossomos (cromossomos não sexuais). Os autossomos de um mesmo par são homólogos, isto é, têm os mesmos locos, situados nas mesmas posições e se emparelham durante a meiose.

Os dois cromossomos X da mulher também são homólogos e têm centenas de genes. O Y difere muito do X: tem cerca de um terço de seu comprimento e apenas alguns genes.

No interior das gônadas – ovários na mulher e testículos no homem – há células diploides que realizarão meiose. Os gametas resultantes – óvulos e espermatozoides – são haploides, pois têm 23 cromossomos (um genoma). Além dos autossomos (apenas um de cada par de homólogos), os óvulos têm um cromossomo X, mas os espermatozoides são de dois tipos, em igual número: os que receberam um X e os que receberam um Y.

Através da fecundação, os gametas se unem e formam o zigoto (diploide = 2n), primeira célula do embrião. Qual será o seu sexo? Se o espermatozoide fecundante for portador de X, forma-se uma menina (XX); se for portador de Y, forma-se um menino (XY).

Sendo assim, a determinação do sexo é feita no momento da fecundação, de acordo com o tipo de espermatozoide que fecunda o óvulo. O zigoto deverá multiplicar-se (mitoses) seguidamente, produzindo os trilhões de células do nosso corpo. Cada uma delas tem um cromossomo Y, se formar um homem e, se for uma mulher, tem dois X.

Herança e determinação do sexo

Em geral, a determinação do sexo depende da presença de cromossomos sexuais. Contudo, nem sempre o sistema é semelhante àquele que existe no homem e na drosófila.

Na espécie humana, nas primeiras seis semanas depois da fecundação, os embriões masculino e feminino são idênticos. Só então o gene determinador do sexo masculino começa a influir nos esboços das gônadas, fazendo-os formar um par de testículos. No embrião feminino (XX), a ausência do gene do Y faz as gônadas primitivas continuarem seu desenvolvimento original, dando os ovários. O “plano” básico da espécie é, portanto, o feminino. Esse plano tem de ser alterado pelo gene do Y para que se forme um menino. Os testículos começam a produzir testosterona, que determina a diferenciação do resto da genitália masculina (conjunto de órgãos reprodutores).

Na ausência do cromossomo Y, as gônadas se desenvolvem formando ovários, que produzem o hormônio estrógeno. Este coordena, com outros hormônios, a fisiologia sexual feminina.

Cromatina sexual

Em 1949 o citologista inglês Murray Barr observou, nos núcleos das células de mulheres normais, uma pequena porção de cromatina altamente condensada que formava um grânulo bem corado. Esse grânulo, facilmente observado em preparações de células de mucosa bucal, recebeu o nome de corpúsculo de Barr ou cromatina sexual.

Em certos tipos de glóbulo branco, a cromatina sexual forma uma pequena projeção, como se fosse um minúsculo lóbulo do núcleo, que recebe o nome de baqueta (por se assemelhar a uma baqueta de tambor).

O significado da cromatina sexual só foi compreendido depois da hipótese de Lyon. O corpúsculo altamente condensado corresponde ao cromossomo X, inativado nas células das fêmeas pelo mecanismo de compensação de dose.

Os genes localizados no cromossomo X existem em dose simples no sexo heterogamético. Enquanto a mulher tem todos os seus genes aos pares, o homem só possui pares de genes autossômicos: os genes localizados no cromossomo X estão presentes em dose simples.

A pesquisadora inglesa Mary Lyon propôs, em 1961, a hipótese de que as fêmeas de mamíferos compensariam a dose dupla de genes do cromossomo X através da inativação de um desses cromossomos. De acordo com essa hipótese, conhecida como hipótese de Lyon, em cada célula do corpo da fêmea haveria um cromossomo X ativo e outro inativo. As células femininas ficariam, então, iguais às masculinas, que possuem apenas uma cópia funcionante dos genes ligados ao X.

A inativação dos cromossomos X ocorre ao acaso, independentemente dos genes que possuem. Assim, as células do corpo de uma mulher são geneticamente diferentes entre si, pois em algumas delas estão ativos os genes provenientes do cromossomo X paterno, enquanto em outras estão ativos os genes do cromossomo X de origem materna. Mulheres heterozigotas para genes localizados nos cromossomos X expressam o alelo dominante em algumas células e o alelo recessivo em outras.

Outras formas de determinação do sexo

1. Sistema X0 gafanhotos, percevejos, besouros.

Machos = X0 (sexo heterogamético).

Fêmeas = XX (sexo homogamético).

Ocorre nas espécies onde não há cromossomo Y. Nas fêmeas existe um par de cromossomos homólogos XX, e nos machos há um único cromossomo X. Portanto, as células dos machos têm número ímpar de cromossomos, um a menos em relação às fêmeas.

No sistema X0, o zero indica a ausência de um cromossomo sexual.

2. Sistema ZW muitas espécies de aves; alguns peixes; borboletas e mariposas.

Machos = ZZ (sexo homogamético) .

Fêmeas = ZW (sexo heterogamético).

Esse sistema ocorre nas espécies em que os machos possuem um par de cromossomos sexuais homólogos, ao passo que as fêmeas possuem um cromossomo sexual igual ao dos machos e outro diferente, típico do sexo feminino.

3. Sistema Z0 galinhas domésticas ; répteis.

Machos = ZZ (sexo homogamético).

Fêmeas = Z0 (sexo heterogamético).

Ocorre nas espécies onde não há o cromossomo W, mostrando os machos com um par de cromossomos sexuais ZZ e as fêmeas com apenas um cromossomo Z.

4. Abelhas.

Rainha = 2n (férteis); operárias = 2n (estéreis); machos = n (férteis).

Os machos (zangões), originam-se por partenogênese (desenvolvimento dos óvulos não fecundados), portanto, são haploides (n), portadores de apenas um lote de cromossomos (um genoma), sempre de origem materna.

Partenogênese:- parthenos= virgem; gênesis = origem.

Forma de desenvolvimento em que o óvulo (n) se desenvolve, formando um animal adulto (n), sem ter sido fecundado pelo espermatozoide. A partenogênese pode ser considerada um caso particular de reprodução sexuada, pois envolve gametas: o feminino.

A partenogênese é processo frequente em invertebrados: pulgões, crustáceos (dáfnias), insetos himenópteros (abelhas, vespas, formigas), vermes (nemátodeos, anelídeos); répteis (lagartos).

5. Determinação do sexo em plantas.

  • Grande parte das plantas produz flores hermafroditas (monoicas). Outras espécies têm sexos separados, com plantas que produzem flores masculinas e plantas que produzem flores femininas  são plantas dioicas.
  • Nas plantas dioicas o sexo é determinado de maneira semelhante à dos animais. O espinafre e o cânhamo, por exemplo, têm sistema XY de determinação do sexo; já o morango selvagem segue o sistema ZW.

Sumário

- Definição do sexo
- Herança e determinação do sexo
- Cromatina sexual
- Outras formas de determinação do sexo
i. Sistema X0 - gafanhotos, percevejos, besouros.
ii. Sistema ZW - muitas espécies de aves; alguns peixes; borboletas e mariposas.
iii. Sistema Z0 - galinhas domésticas ; répteis.
iv. Abelhas
v. Determinação do sexo em plantas
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