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Hereditariedade

Hereditariedade é o processo de transmissão de características genéticas entre gerações por meio dos genes.
Esquema mostrando como funciona a hereditariedade, processo de transmissão de características genéticas entre gerações.
As características genéticas são transmitidas entre gerações por meio da hereditariedade.

Hereditariedade é o processo de transmissão de características genéticas entre gerações, isto é, a transmissão de genes provenientes de um organismo parental para seus descendentes. Esse mecanismo é explicado pela genética, área da Biologia que busca compreender a constituição e o funcionamento do material genético dos seres vivos, os genes que compõem esse material, e como ocorre a transmissão de informações genéticas entre as gerações.

Leia também: Heredograma — representação que ilustra como ocorreu a transmissão de determinada característica em uma família

Resumo sobre hereditariedade

  • Hereditariedade é o processo de transmissão dos genes de uma geração para a outra.
  • Seus tipos são: a hereditariedade específica e a hereditariedade individual.
  • A genética é o campo da Biologia responsável pelo estudo da hereditariedade.
  • A herança genética é um conceito importante dentro do estudo da genética que explica como os genes são transmitidos.
  • Um mesmo gene pode ter variações diferentes, chamadas de alelos.
  • Os alelos podem ser dominantes ou recessivos.
  • Os experimentos com ervilha feitos por Gregor Mendel possibilitaram a compreensão atual sobre hereditariedade.
  • As características hereditárias podem ser visíveis ou não visíveis.
  • A compreensão da hereditariedade é importante porque esse mecanismo está presente em todas as formas de vida e influencia diretamente o desenvolvimento, a saúde e a diversidade biológica.

Videoaula sobre hereditariedade

O que é hereditariedade?

A hereditariedade é o processo em que ocorre a transmissão de características genéticas de uma geração para outra por meio dos genes. Cada ser humano, por exemplo, é formado por um conjunto de genes único que determina as suas características visíveis (como a cor dos olhos) e não visíveis (como o tipo sanguíneo). Esse conjunto de genes é determinado pela combinação dos genes dos pais desse indivíduo que são transmitidos a ele no momento da fecundação.

Ervilhas verdes, um dos tipos de ervilha utilizados no experimento genético que levou à compreensão da hereditariedade.
Experimentos feitos com ervilhas explicaram como ocorre a transmissão de características entre gerações.

O que ervilhas tem a ver com hereditariedade? Você deve estar se perguntando. A resposta é: muita coisa! Foi no século XIX que um monge austríaco chamado Gregor Mendel publicou os primeiros trabalhos que explicaram como aconteceria a transmissão de características genéticas entre os seres vivos, usando como organismo de estudo para seus experimentos plantas de ervilhas.

Com base em seus estudos, Mendel elaborou duas leis que ficariam conhecidas apenas muitos anos mais tarde, como primeira e segunda leis de Mendel, essenciais para entendermos como funciona a hereditariedade.

Tipos de hereditariedade

Existem dois tipos de hereditariedade: a específica e a individual.

  • Hereditariedade específica: aquela que transmite as características comuns a uma mesma espécie, diferenciando-se das demais espécies.
  • Hereditariedade individual: seriam as características próprias de cada indivíduo, herdadas por seus pais e que resultam em um conjunto de genes único, mesmo dentro da mesma espécie.

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Genética e hereditariedade

A hereditariedade é o foco de estudo da genética. A genética é o campo da Biologia que se dedica ao estudo do material genético dos seres vivos, como os genes funcionam e como ocorre a transmissão das informações genéticas ao longo das gerações.

A genética busca responder questionamentos como:

  • Por que indivíduos da mesma família têm características tão semelhantes?
  • Por que algumas características são compartilhadas por membros de uma família, enquanto outras variam?
  • Como os genes são transmitidos de uma geração para outra?

As células somáticas do nosso corpo são formadas por cromossomos que se organizam em pares, os chamados cromossomos homólogos. Um cromossomo do par é de origem materna, o outro é de origem paterna, e ambos têm genes que controlam as mesmas características, os chamados genes alelos.

Ilustração de um par de genes alelos, que transmitem as características genéticas relacionadas à hereditariedade.
Os genes alelos estão localizados em regiões correspondentes nos cromossomos homólogos e determinam as mesmas características.

É por meio dos genes que as características herdadas são determinadas. Cada organismo carrega consigo uma combinação única de genes, resultante da contribuição genética de ambos os progenitores.

Os genes podem ter variações diferentes, chamadas de alelos. Cada alelo condiciona uma característica diferente para o mesmo gene. Tendo como exemplo um gene que determina a cor dos olhos, cada um de seus alelos pode determinar uma cor de olho diferente, como marrom, azul ou verde. A cor do olho de um indivíduo será determinada por meio da combinação de metade dos alelos provenientes do pai com a outra metade dos alelos provenientes da mãe.

→ Herança genética

Um conceito importante dentro da genética é o de herança genética, que se relaciona com a forma como as características são passadas de uma geração a outra. Uma característica, por exemplo, pode ser determinada por apenas um gene, outras são determinadas pela interação de vários genes. Ainda, os alelos de um gene que são passados de uma geração para a outra podem ser de dois tipos principais: dominantes ou recessivos.

  • Alelo dominante: manifesta uma característica dominante àquela determinada por um alelo recessivo, isto é, sobrepõe-se a ela.
  • Alelo recessivo: por ser “encoberto” por um alelo dominante, só manifesta a característica que determina caso o alelo dominante esteja ausente.
Pares de genes formados por alelo dominante e por alelo recessivo, ligados à hereditariedade.
Um mesmo gene é formado por diferentes alelos, que podem ser dominantes ou recessivos.

Heterozigose é quando dois alelos diferentes estão presentes, isto é, um alelo recessivo e um alelo dominante. Homozigose é quando os dois alelos presentes são iguais. Tanto a presença de dois alelos recessivos como a presença de dois alelos dominantes representam um estado de homozigose.

Quando um organismo tem um alelo dominante e um alelo recessivo para determinado gene, a característica associada ao alelo dominante será expressa, enquanto a característica associada ao alelo recessivo será suprimida.

Por exemplo, considere um gene que controla a cor dos olhos em seres humanos, em que “A” representa o alelo para olhos castanhos (dominante) e “a” representa o alelo para olhos azuis (recessivo). Se um indivíduo herda um alelo “A” de um progenitor e um alelo “a” do outro, a presença do alelo “A” dominante resultará em olhos castanhos, suprimindo a influência do alelo “a” recessivo.

Além da herança ligada aos genes dominantes e recessivos, existe a herança ligada ao sexo, que se refere à transmissão de características genéticas localizadas nos cromossomos sexuais, “X” e “Y”, e cuja expressão está associada ao sexo do indivíduo.

Leis de Mendel e hereditariedade

Fotografia de Gregor Mendel, o responsável pelas leis de Mendel, ligadas à hereditariedade.
Gregor Mendel foi um monge e botânico que realizou os primeiros experimentos para entender como acontece a transmissão de características genéticas.

Gregor Johann Mendel (1822-1884) foi um monge e botânico que viveu na região da Morávia, na época pertencente ao império austríaco e onde hoje é a região da República Tcheca. Em 1866, Mendel publicou o trabalho intitulado “Experimentos em hibridização de plantas”, que, anos depois, viria a ser conhecido como as bases da genética.

Foi por meio de experimentos feitos com ervilhas que Mendel conseguiu explicar os mecanismos da herança genética e sistematizar o funcionamento da hereditariedade. Com base em cruzamentos controlados entre plantas de ervilhas com características diferentes, Mendel conseguiu entender como características simples, como as cores das sementes, das vagens e das pétalas das flores, assim como o tamanho da planta e a textura das sementes, eram transmitidas de uma geração a outra.

Ilustração simplificada do experimento feito por Mendel com ervilhas, parte importante dos estudos sobre hereditariedade.

O cruzamento de uma planta de ervilha com sementes verdes com uma planta de ervilha com sementes amarelas resultou apenas em sementes verdes na geração F1. No entanto, ao cruzar as duas plantas da geração F1 (amarelas), geraram-se descendentes tanto amarelas como verdes.

Foi por esses experimentos que Mendel percebeu a existência de fatores recessivos e dominantes, que seguem duas leis da hereditariedade, também conhecidas como leis de Mendel.

  • Primeira lei de Mendel (ou lei da segregação): demonstra que, durante a formação dos gametas, os dois alelos de cada gene segregam-se (separam-se) de maneira que cada gameta recebe apenas um alelo para cada característica. Isso significa que um organismo herda um alelo de cada um de seus pais, e esses alelos são separados durante a formação dos gametas.
  • Segunda lei de Mendel (ou lei da segregação independente): baseado na primeira lei, Mendel continuou seus experimentos, que o permitiram concluir que os alelos de diferentes genes se segregam de maneira independente uns dos outros durante a formação dos gametas. Em outras palavras, a segregação de um par de alelos para um gene específico é independente da segregação de alelos para outros genes. Essa teoria esclarece o motivo pelo qual características herdadas dos pais e que desaparecem nos descendentes diretos podem reaparecer nas gerações seguintes. É o caso, por exemplo, de uma criança de olhos azuis que nasceu de pais com olhos marrons, porém um outro parente de geração anterior à de seus pais, como um avô, também tinha olhos azuis.

Características hereditárias

Também chamadas de características genéticas, as características hereditárias são aquelas determinadas pelos genes e que, portanto, podem ser transmitidas aos descendentes. Essas características são inúmeras e, juntas, são responsáveis por formar o indivíduo. Podemos citar, por exemplo:

  • Características visíveis: as características externas observáveis de um indivíduo são herdadas de seus progenitores, como a cor dos olhos, do cabelo, da pele, a estrutura do rosto, o formato do nariz, da boca, dos pés, das mãos, a altura, entre outras.
  • Características não visíveis: o corpo de um indivíduo não é formado apenas por características externas, os genes também determinam características que não são visíveis, como o tipo sanguíneo ou a predisposição a doenças hereditárias, como Alzheimer, hipertensão e alguns casos de câncer hereditário.

Importância da hereditariedade

Compreender os processos que envolvem a hereditariedade é importante porque esse mecanismo está presente em todas as formas de vida e influencia diretamente o desenvolvimento, a saúde e a diversidade biológica. O estudo e a compreensão cada vez mais aprofundada da hereditariedade são importantes para:

  • Compreensão da variabilidade genética: a hereditariedade desempenha um papel essencial na transmissão de características de uma geração para outra, contribuindo para a variabilidade genética, intimamente relacionada com a evolução das espécies ao longo do tempo.
  • Medicina e genética humana: o conhecimento da hereditariedade é essencial para a compreensão de doenças genéticas e de condições hereditárias em seres humanos. Isso possibilita o desenvolvimento de testes genéticos, diagnósticos e terapias genéticas para prevenir e tratar essas condições.
  • Agricultura e melhoramento genético: na agricultura, o estudo da hereditariedade é fundamental para o melhoramento genético de culturas e a criação de animais, com o objetivo de aumentar a produtividade, a resistência a doenças e outras características desejáveis.
  • Conservação da biodiversidade: o entendimento da hereditariedade é muito importante para a conservação de espécies ameaçadas. A preservação da diversidade genética é essencial para a manutenção dessas espécies.
  • Desvendar processos moleculares ainda desconhecidos: avançar nos estudos e nas informações que já temos sobre como funcionam os mecanismos de hereditariedade é fundamental para que novas descobertas de processos ainda não compreendidos ou desconhecidos possam ser elucidados.

Acesse também: Alguns conceitos básicos da genética

Exercícios resolvidos sobre hereditariedade

Questão 1

(Uece) Um dos conceitos utilizados para compreensão de genética diz que a propriedade de um alelo de produzir o mesmo fenótipo, tanto em condição homozigótica como em condição heterozigótica, é causada por um gene

A) homozigoto.

B) dominante.

C) recessivo.

D) autossomo.

Resolução:

Alternativa B

O conceito mencionado refere-se à ocorrência de dois tipos de alelos, sendo que um alelo é dominante sobre o outro. O alelo dominante suprime o alelo recessivo quando presentes em um organismo heterozigoto. Assim, a propriedade de um alelo de produzir o mesmo fenótipo em condições homozigóticas e heterozigóticas é característica dos alelos dominantes.

Questão 2

(Enem)

A deficiência de lipase ácida lisossômica é uma doença hereditária associada a um gene do cromossomo 10. Os pais dos pacientes podem não saber que são portadores dos genes da doença até o nascimento do primeiro filho afetado. Quando ambos os progenitores são portadores, existe uma chance, em quatro, de que seu bebê possa nascer com essa doença.

ANDERSON, R. A. et. al. In: Situ Localization of the Genetic Locus Encoding the Lysosomal Acid Lipase/Cholesteryl Esterase (LIPA) Deficient in Wolman Disease to Chromosome 10q23.2-q23.3. Genomics, n. 1, jan, 1993 (adaptado).

Essa é uma doença hereditária de caráter

A) recessivo.

B) dominante.

C) codominante.

D) poligênico.

E) polialélico.

Resolução:

Alternativa A

A chance de 1 em 4 (25%) de que um bebê nasça com a doença quando ambos os progenitores são portadores é característica de um padrão de herança recessiva. Isso sugere que ambos os pais são heterozigotos (portadores) para a doença, e, somente quando ambos transmitem o alelo recessivo para o filho, a condição afetada se manifesta.

Fontes

FRIDMAN, C. As 1ª e 2ª Leis de Mendel e conceitos básicos de citogenética. Licenciatura em Ciências - USP/UNIVESP. Disponível em: https://midia.atp.usp.br/plc/plc0030/impressos/plc0030_top01.pdf.

GUIMARÃES, M. O legado de um monge invisível. Revista Pesquisa FAPESP, jan. 2016. Disponível em: https://revistapesquisa.fapesp.br/o-legado-de-um-monge-invisivel/.

MENDELICS. Toda doença genética é herdada? Mendelics. 15 ago. 2023. Disponível em: https://blog.mendelics.com.br/padrao-de-heranca-genetica/.

Publicado por Nicole Fernanda Sozza
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