Os cromossomos homólogos são aqueles formados aos pares, sendo que cada cromossomo de um par é considerado homólogo ao outro, isto é, apresentam o mesmo tamanho, a mesma morfologia e possuem a mesma sequência de genes que formam seu DNA.
Cromossomos homólogos estão presentes nas células diploides, e, apesar de compartilharem características semelhantes, cada cromossomo do par apresenta alelos diferentes para um mesmo gene, o que permite a recombinação genética entre os homólogos durante o processo de divisão celular e, consequentemente, o aumento da variabilidade genética entre os descendentes.
Ainda, os cromossomos duplicados são formados por duas cromátides que representam as porções formadas pela dupla-hélice de DNA. As cromátides-irmãs são aquelas que compõem o mesmo cromossomo e permanecem unidas pelo centrômero. Os genes, por sua vez, são sequências específicas de bases nitrogenadas que formam o DNA.
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Resumo sobre cromossomos homólogos
- O núcleo das células dos seres humanos é formado por 23 pares de cromossomos.
- Os cromossomos homólogos pertencem a um mesmo par e apresentam mesmo tamanho, mesma morfologia e mesma sequência de genes.
- A recombinação genética entre cromossomos homólogos aumenta a variabilidade genética entre os descendentes.
- As cromátides-irmãs são estruturas que fazem parte do cromossomo em seu estágio duplicado.
- Os genes são segmentos presentes na molécula de DNA que formam os cromossomos.
Cromossomos humanos
Os cromossomos humanos são formados por moléculas de DNA onde está contida a informação genética das células. No núcleo das células dos seres humanos existem 23 pares de cromossomos, totalizando, então, 46 cromossomos.
Os gametas, isto é, os espermatozoides e os ovócitos secundários, por sua vez, não apresentam os cromossomos aos pares, e sim um único conjunto de cada um deles, totalizando 23 cromossomos. Dessa forma, diferentes tipos celulares dos organismos diferem em sua ploidia, ou seja, diferem no número de cópias de cada conjunto cromossômico. Sabendo que o conjunto de cromossomos de uma célula é indicado por “n”, os gametas, que apresentam apenas um único conjunto cromossômico, são ditos haploides, e a representação da sua ploidia é n = 23. Já as demais células (denominadas células somáticas) apresentam dois conjuntos cromossômicos e são ditas diploides, sendo a representação de sua ploidia dada por 2n = 46.
Ainda, como dito anteriormente, os gametas são formados por 23 cromossomos, sendo 22 cromossomos não sexuais, chamados autossomos, e um cromossomo sexual. Nos ovócitos secundários, o cromossomo sexual é sempre do tipo X, enquanto nos espermatozoides pode haver tanto um cromossomo do tipo X ou Y.
Quando ocorre a fecundação, um espermatozoide (haploide) fecunda o ovócito secundário (haploide), originando o zigoto (diploide), formado por 46 cromossomos, sendo dois deles cromossomos sexuais. Caso estejam presentes dois cromossomos X (XX), o indivíduo é categorizado como do sexo feminino, enquanto caso estejam presentes um cromossomo X e outro Y (XY), o indivíduo é categorizado como do sexo masculino. Para saber mais sobre os cromossomos, clique aqui.
O que são cromossomos homólogos?
Nas células somáticas, os cromossomos ocorrem aos pares, sendo um cromossomo do par de origem do progenitor masculino e o outro cromossomo do par de origem do progenitor feminino. Cada cromossomo de um par é considerado homólogo ao outro, isto é, apresentam o mesmo tamanho, a mesma morfologia e possuem o mesmo conjunto de genes que formam seu DNA situados em posições correspondentes.
Nos cromossomos homólogos, os genes que determinam uma mesma característica se localizam na mesma posição nos dois cromossomos do par, ou seja, eles ocupam o mesmo lócus.
Qual a função dos cromossomos homólogos?
Embora os cromossomos homólogos compartilhem características semelhantes, como o tamanho, o formato, a disposição dos centrômeros e dos genes, eles também contêm alelos diferentes para os mesmos genes. Isso permite que exista uma recombinação genética entre os cromossomos homólogos durante os processos de divisão celular, em que segmentos do DNA possam ser trocados entre os membros do mesmo par, o que aumenta a variabilidade genética entre os descendentes.
Ocorrência dos cromossomos homólogos
Os cromossomos homólogos estão presentes nas células diploides, não apenas de seres humanos, mas também de outros seres vivos. As células diploides são as células somáticas e as células germinativas, as quais possuem dois conjuntos cromossômicos. As células germinativas originam os gametas, que são células haploides e, portanto, apresentam apenas um conjunto cromossômico.
Quando ocorre a fecundação, o conjunto cromossômico proveniente do espermatozoide e o conjunto cromossômico proveniente do ovócito secundário se unem, dando origem ao zigoto. Os cromossomos homólogos representam os pares de cromossomos com mesmo tamanho, a mesma morfologia e com a mesma sequência de genes, sendo um dos cromossomos do par proveniente do espermatozoide e o outro, do ovócito secundário.
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Diferenças entre cromossomos homólogos e cromátides-irmãs
Ao longo do ciclo celular os cromossomos passam por grandes modificações em sua estrutura. O ciclo celular é formado por uma fase M, em que ocorre a divisão celular propriamente dita, e a interfase, que é marcada por alguns acontecimentos, entre eles a síntese de DNA.
Do final da fase M até o momento antes da duplicação do DNA, na interfase, o cromossomo apresenta uma única dupla-hélice de DNA. Após a duplicação do DNA, tem-se duas duplas hélices que permanecem unidas a partir do centrômero.
Dá-se o nome de cromátide a cada uma das regiões do cromossomo correspondente a uma dupla-hélice de DNA. Assim, quando o cromossomo ainda não foi duplicado, ele apresenta apenas uma cromátide. Após a duplicação existem duas duplas-hélices de DNA, portanto duas cromátides. Essas duas cromátides permanecem unidas a partir do centrômero e recebem o nome de cromátides-irmãs.
Diferenças entre cromossomos homólogos e cromossomos não homólogos
Os cromossomos homólogos são pares de cromossomos que apresentam correspondência em algumas características como tamanho, morfologia e posição dos genes. Nos cromossomos homólogos, os genes que determinam uma mesma característica se localizam na mesma posição nos dois cromossomos do par, ou seja, eles ocupam o mesmo lócus.
Já os cromossomos não homólogos não apresentam correspondência direta em suas características; é o que acontece, por exemplo, com o par de cromossomos sexuais presentes em organismos do sexo masculino (XY). Assim, nos cromossomos não homólogos, os genes não ocupam posições correspondentes entre os cromossomos que formam o par.
Diferenças entre cromossomos homólogos e genes
Os cromossomos, sejam eles homólogos ou não, são estruturas organizadas e condensadas formadas por DNA. O DNA, por sua vez, é formado por sequências específicas de bases nitrogenadas que se organizam em conjuntos, formando os genes. Cada um dos genes presentes em uma molécula de DNA é responsável pela produção de proteínas específicas que determinam as características do organismo e coordenam suas funções. Para saber mais sobre os genes, clique aqui.
Por que os cromossomos homólogos são importantes?
Os cromossomos homólogos são extremamente importantes porque participam da recombinação genética durante a meiose, permitindo a troca de material genético entre si, o que contribui para o aumento da variabilidade genética das próximas gerações.
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Exercícios resolvidos sobre cromossomos homólogos
1. Qual das alternativas a seguir apresenta a definição correta do que são cromossomos homólogos?
a) Cromossomos que ocorrem apenas em células germinativas.
b) Cromossomos que apresentam o mesmo tamanho, morfologia e possuem o mesmo conjunto de genes.
c) Cromossomos que possuem sequências diferentes de DNA mas encontram-se unidos.
d) Cromossomos responsáveis por determinar as características sexuais.
e) Cromossomos que ocorrem apenas em células haploides.
Justificativa: Letra B. Os cromossomos homólogos são aqueles que compartilham determinadas características em comum como tamanho, forma e a posição dos genes que os formam, podendo existir variação entre os alelos que formam os genes. Eles são encontrados em células diploides, determinam um vasto conjunto de características.
2. (UFLA) Na espécie humana, o número diploide de cromossomos é 46. Quantos cromossomos serão encontrados, respectivamente, nos espermatozoides, óvulos e células epidérmicas?
a) 23,23,46.
b) 22,22,46.
c) 22,22,44.
d) 23,23,44.
Justificativa: Letra A. Os espermatozoides e óvulos são gametas e, portanto, haploides, formados por apenas um conjunto de cromossomos que corresponde a 23 cromossomos. As células epidérmicas são células diploides e, portanto, formadas por dois conjuntos cromossômicos que correspondem a um total de 46 cromossomos.
Fontes
JUNQUEIRA & CARNEIRO. Biologia Celular e Molecular. Guanabara Koogan, 9ª edição. Disponível em: https://tga.blv.ifmt.edu.br/media/filer_public/fa/0b/fa0bc9ab-8966-439a-a0b9-3716c90da16b/junqueira_e_carneiro_-_biologia_celular-biologia_celular_e_molecular_-_9ed.pdf.
QUECINE, Maria Carolina. Ciclo Celular e Mitose. Disponível em: https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/4675125/mod_resource/content/1/Aula%2010%20-%20Ciclo%20celular%20e%20mitose.pdf.
READ A., STRACHAN T. Genética Molecular Humana. Disponível em: https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/5509824/mod_resource/content/1/Capi%CC%81tulo%202%20%20Estrutura%20e%20Func%CC%A7a%CC%83o%20dos%20Cromossomos.pdf.
USP. Cromossomos. Disponível em: https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/3438406/mod_resource/content/0/Aula%208_DNA.pdf.