Fecundação

Após estímulos hormonais, ocorre a liberação do óvulo. O óvulo é conduzido até a extremidade de uma das tubas uterinas, caso seja fertilizado pelo espermatozoide, ele será transportado até o útero, onde será implantado. Quando a fertilização não ocorre, o óvulo se desintegra juntamente com o endométrio, sendo então eliminado com a menstruação (fig. 1).

Fig.1 – Ovário, e uma das tubas uterinas (a) com suas franjas do pavilhão, onde está caindo um ovócito que acaba de ser expelido de um folículo de Graaf. Na figura observa-se também,  corpo lúteo (folículo que já ovulou e passou a produzir progesterona) b; ovócito II (c);  folículo maduro (folículo de Graaf) em “d” e folículos em início de desenvolvimento (e).            (extraído e modificado de SOARES, 1997).

Quando o ovócito é fertilizado por um espermatozoide, dá se início ao processo de fecundação. Após uma série de divisões celulares, o zigoto começa a crescer e transforma-se em um embrião. Quando mais de um óvulo é liberado e fertilizado, ocorre uma gestação múltipla, normalmente gemelar. Neste caso, os gêmeos são fraternos. Os gêmeos idênticos são o resultado da separação de um óvulo já fecundado em duas células independentes. Na ovulação, a camada de muco do colo do útero (a parte inferior do útero que se abre para o interior da vagina) torna-se mais líquida, permitindo que os espermatozoides penetrem no útero mais rapidamente.

As aberrações cromossômicas se originam durante as divisões meióticas. Normalmente, os dois componentes de um par dos cromossomos homólogos se separam durante a primeira divisão meiótica, de modo que cada célula filha receba um componente de cada par. Às vezes, porém, a separação não ocorre (não-disjunção) e ambos os membros de um par deslocam-se para uma célula. Em conseqüência da não-disjunção dos cromossomos, uma célula recebe 24 cromossomos e a outra 22, em vez dos 23 normais. Quando, na fertilização um gameta de 23 cromossomos se funde com um de 24 ou de 22 cromossomos, o resultado será um indivíduo cem 47 cromossomos (trissomia) ou 45 (monossomia).

Na espécie humana, a fecundação geralmente ocorre no terço superior (ou terço externo) da tuba uterina (ou trompas ou ovidutos), ou seja, na extremidade mais próxima ao ovário, junto ao pavilhão. Os espermatozóides, por sua vez, são lançados na vagina durante o coito, e devem empreender uma longa caminhada, com sucessivos obstáculos.

Primeiramente, os espermatozóides enfrentam uma grande dificuldade de sobrevivência, uma vez que são deixados na vagina, onde o pH é ácido e, como tal, hostil para eles. Muitos deles morrem logo no começo. Mas muitos, também, conseguem passar ao colo do útero, onde o pH é alcalino. O colo uterino é recoberto por uma densa secreção mucosa, que dificulta a mobilidade dos espermatozóides. Muitos deles ficam retidos nesse muco cervical, mas uma outra grande parte consegue passar para o interior da cavidade uterina (fig. 2).

Fig. 2 – Aparelho genital feminino.

Os espermatozoides, ainda têm que transpor as inúmeras dobras ou pregas da mucosa uterina. Muitos morrem pelo caminho, mas muitos outros conseguem chegar, alcançando as entradas das tubas uterinas. Como são duas essas entradas, o contingente se divide, indo parte para a tuba direita e parte para a tuba esquerda.

Já se acreditou que os espermatozoides eram atraídos por uma substância química eliminada pelo óvulo. Sabe-se hoje, que na espécie humana, e provavelmente nos demais mamíferos, os gametas masculinos sobem pela vagina, útero e trompas em função unicamente de sua extraordinária motilidade. Talvez, em animais inferiores com fecundação externa, na água, ocorra a liberação de algum tipo de substância química que tenha a função de atrair o espermatozoide até o óvulo. Essa substância facilitaria o encontro óvulo-espermatozoide, já que ambos são colocados no ambiente e poderiam se dispersar e não se encontrarem.

Depois de percorrer todo o caminho até a porção superior da tuba uterina, se o espermatozóide encontrar o ovócito II, ainda encontrará dificuldades para penetrar no ovócito. O gameta feminino possui barreiras para a penetração dos espermatozóides: a corona radiata (mais externa, composta de células foliculares) e a zona pelúcida (camada glicoprotéica situada após a corona radiata). Os espermatozóides possuem na cabeça o acrossomo, que liberara enzimas hidrolíticas (hialuronidase) ao entrar em contato com tais barreiras. A hialuronidase desfaz o ácido hialurônico que promove a ligação entre as células dacorona radiata. Após vencer todos os obstáculos, ocorre a fusão entre as membranas citoplasmáticas dos dois gametas e o núcleo do espermatozóide vai de encontro ao núcleo do óvulo.

Podemos dizer que a fecundação (ou fertilização) é um processo que se inicia com o contato entre o espermatozoide e o ovócito II e finda com a fusão do material genético contido nestes gametas (fusão dos núcleos). Este contato se dá especificamente entre receptores presentes na zona pelúcida do ovócito e ligantes localizados na membrana citoplasmática do espermatozode. Esse contato induz a reaçãoacrossômica, e libera as enzimas do acrossoma (na extremidade do espermatozoide), que têm a função de perfurar uma passagem para o espermatozoide através da zona pelúcida até a membrana citoplasmática do ovócito, criando, o que muitos chamam de “cone de atração” (fig.3).

Fig. 3 – Diagrama da fecundação de um ovócito secundário: O espermatozóide se liga a zona pelúcida e “digere o seu caminho através desta, formando o “cone de atração”. Quando o espermatozoide adere à membrana plasmática do ovócito há a liberação de enzimas (exocitose) que vão provocar a “reação zonal”.

O contato entre as membranas citoplasmáticas do espermatozóide e ovócito, induz a exocitose das enzimas contidas nos grânulos corticais localizados na periferia do ovócito (fig. 3). Essas enzimas provocam modificações na zona pelúcida, levando ao seu endurecimento e inativação dos receptores. Estas alterações, denominadas reação zonal impedem a penetração de outro espermatozóide (polispermia) no ovócito. O contato das membranas citoplasmáticas dos gametas induz ainda, a ativação do ovócito, que retoma da divisão meiótica que havia sido suspensa na metáfase II (fig. 4).

Fig. 4 – Diagrama da fecundação: Espermatozóide penetra pela zona pelúcida e adere à membrana do ovócito, que se rompe, deixando entrar a “cabeça” do espermatozóide.

Com a fusão das membranas citoplasmáticas, o material contido no espermatozoide é transferido para o ovócito. Agora, o núcleo do espermatozoide cresce, transformando-se no pronúcleo masculino que vai ao encontro com do pronúcleo feminino (núcleo do óvulo que, a essa altura, já deixou de ser ovócito, pois realizou a segunda divisão meiótica, desprendeu o segundo glóbulo polar e se constituiu efetivamente em óvulo). Os pronúcleos masculino e feminino, ambos haplóides, juntam-se, formando um núcleo único, diplóide. Esse fenômeno, etapa final da fecundação, recebe o nome de anfimixia. O material genético do espermatozoide (pró-núcleo masculino) e o do óvulo (pró-núcleo feminino) funde-se e preparam-se para a primeira clivagem, agora, denominada célula ovo ou zigoto (fig. 5).

Fig. 5 – Diagrama da fecundação: Nota-se o segundo glóbulo polar, fruto da meiose que estava estacionada e os pró-núcleos feminino e masculino. Fusão dos pró-núcleos.

A definição do sexo do novo ser, acontece durante a fusão dos núcleos. Tanto o núcleo do óvulo como o núcleo do espermatozoide carrega no seu interior 23 cromossomos. Da fusão dos dois núcleos resultam 46 cromossomos, dispostos em pares. Mas o último par é que irá definir o sexo do embrião: se for XX será uma menina; se for XY, um menino. O núcleo do óvulo é sempre portador de cromossomos X. Portanto, quem determina o sexo é o núcleo do espermatozoide.

A entrada de um único espermatozoide no ovócito constitui a monospermia (é o que normalmente acontece). Quando há a entrada de mais de um espermatozoide, temos a polispermia, que não leva a nada, pois somente o núcleo de um deles vai fundir-se com o óvulo. Portanto, a polispermia nada tem a ver com a formação de gêmeos. Normalmente, ocorre a monospermia, devido à reação zonal que ocorrem no óvulo logo após a entrada do primeiro espermatozoide, este último perde líquido dos seus grãos submembranosos de tal sorte que toda a célula diminui ligeiramente de volume. Isso implica que a membrana vitelina (membrana plasmática) se afaste da zona pelúcida, e surge um espaço chamado perivitelino, que passa a funcionar como uma barreira para a entrada de novos espermatozoides.

O Ovócito

Estrutura do Ovócito

O óvulo é urna célula esférica que contém, de certa forma, as mesmas organelas encontradas nas células comuns, mas apresentam nomes específicos para os seus componentes, tais como:

   a.  membrana vitelina nome que se dá á membrana plasmática do óvulo;

   b.  plasma germinativo  é o citoplasma ovular;

   c.  plasma nutritivo ou vitelo é um complexo de lipídios e proteínas de reserva destinado à nutrição do futuro embrião que se originará desse óvulo;

   d.  vesícula germinativa é o núcleo do gameta feminino;

   e.  mancha germinativa é o nucléolo do óvulo.

Devido a grande diversidade de espécies animais existentes na natureza torna lógico esperar que, para cada grupo existam células sexuais com características diferentes. No caso dos óvulos, a diferença é particularmente importante para a compreensão do desenvolvimento embrionário.

Quando são formados, os óvulos armazenam em seu citoplasma reservas nutritivas que, em conjunto, constituem o vitelo ou deutoplasma. Os embriões animais apresentam diferentes necessidades de vitelo, de acordo com o meio em que irão se desenvolver. Por isso, no óvulo, a quantidade e a distribuição do vitelo é muito importante. Por exemplo, os óvulos das espécies cujo embrião ou larva começam a se alimentar ativamente têm pouco vitelo igualmente distribuído. Nos animais ovíparos, cujos embriões desenvolvem-se no interior de um ovo, onde não há qualquer vínculo com o organismo materno, se faz necessário uma considerável reserva de vitelo.

Nas aves, por exemplo, o embrião desenvolve-se fora do organismo materno (dentro do ovo) e não pode retirar alimento do meio externo. Nesse caso, é preciso que o óvulo tenha reservas próprias para suprir as necessidades do futuro embrião. Nas aves; a quantidade de vitelo é tão grande que a matéria viva, representada pelo citoplasma e pelo núcleo, fica reduzida a uma estreita faixa, conhecida como disco germinativo.

Já nos animais vivíparos (desenvolvimento embrionário ocorre no interior do próprio corpo), o embrião é nutrido pela placenta e cordão umbilical, a necessidade do vitelo torna-se desprezível. Por isso, o óvulo da mulher e das fêmeas dos demais mamíferos é muito pobre de plasma nutritivo (vitelo), exceto dos monotremos, que são mamíferos ovíparos.

Com isso, observamos que a quantidade de vitelo armazenada nos óvulos é proporcional às necessidades de desenvolvimento de cada espécie.

De acordo com a quantidade de vitelo que possuem, os óvulos são classificados em: oligolécitos (alécito e isolécito), telolécitos incompletos, telolécitos completos e centrolécitos.

Óvulos Oligolécitos - é caracterizada pela pequena quantidade de vitelo ou até mesmo sua ausência. Também pode ser chamado de isolécito ou ainda, quando não apresenta nenhum vitelo, como nos mamíferos dealécito. Quando apresentam algum vitelo, esse é distribuído de forma relativamente homogênea. São os óvulos de equinodermos, mamíferos e protocordados. No caso dos mamíferos, recebem a designação especial demetalécito (fig.1).

1. Óvulos Telolécitos:

a)  Óvulos Telolécitos incompleto ou Heterolécito ou Mediolécito - Apresentam quantidade média de vitelo (maior que os anteriores) distribuída de forma não-homogênea. Há um pólo com pouco vitelo onde se localiza o núcleo, denominado pólo animal. O pólo vegetativo apresenta uma concentração muito maior de vitelo em relação ao pólo animal. Ocorre em anfíbios e alguns peixes (fig 2).

b)  Óvulos Telolécitos completo ou Metalécito - Possui grande quantidade de vitelo (quase o volume todo da célula) concentrado no polo vegetativo (praticamente sem vitelo no polo animal). O protoplasma (conjunto de citoplasma e núcleo) fica reduzido a uma pequena mancha superficial chamada cicatrícula. A gema do ovo da galinha corresponde a esse tipo de célula e, nela, a cicatrícula é bem visível encontrado nos vertebrados ovíparos, como a ave e réptil (fig. 3).

2. Óvulos centrolécito - Dispõe de uma região central com vitelo, enquanto a maior parte do citoplasma se situa na periferia do óvulo. É rico em vitelo e apenas uma pequena quantidade de citoplasma fica rodeando o núcleo. Encontrado em artrópodes, notadamente nos insetos (fig. 4).

O POLO ANIMAL é a região do óvulo com maior atividade metabólica, onde se situa o núcleo; o POLO VEGETATIVO é onde há maior acúmulo de vitelo (material nutritivo).

Espermatogênese e Ovulogênese

Temática: Espermatogênese

Os espermatozoides são originados a partir de células especiais chamadas espermatogônias, que são células encontradas nos túbulos seminíferos que compõe os testículos (fig. 1).

Fig. 1 – Formação dos espermatozóides, a partir de espermatogônias localizadas nas paredes dos túbulos seminíferos dos testículos (modificado de MARCONDES, 1998).

Costuma-se dividir a espermatogênese em quatro fases: Multiplicação ou Proliferação, Crescimento, Maturação e Diferenciação ou Espermiogênese (fig. 2).

Fig.2 – Esquema das fases da espermatogênese

1^a – Multiplicação ou Proliferação: começa na vida intra-uterina e prossegue praticamente por toda a vida. É a fase em que há a multiplicação por mitose das células germinativas primordiais (2n), ou seja, células primordiais localizadas nos testículos se dividem por mitose, no qual originará ESPERMATOGÔNIAS, como que, para criar um estoque dessas células, que posteriormente formarão as células reprodutivas (espermatozóides).

2^a – Crescimento: É a fase de crescimento celular (aumento de volume), não havendo divisão celular (as células continuam diplóides - 2n).

3^a – Maturação: Fase que ocorre a redução do número de cromossomos, pelo qual, por divisão meiótica o número de cromossomos é reduzido pela metade.

4^a – Diferenciação ou Espermiogênese: as espermátides (n) diferenciam-se em espermatozóides (fig. 6 ).

As células germinativas primordiais (nos testículos) se dividem por mitose originando as espermatogônias, que crescem e formam os espermatócitos I (de primeira ordem). Na puberdade, esses espermatócitos I, dividem-se por meiose e produz, na primeira divisão da meiose 2 células haplóides (n) chamadas espermatócitos II (de segunda ordem). Depois da segunda divisão meiótica, 4 células haplóides serão produzidas, as espermátidesque se diferenciarão em espermatozóides (no caso do ser humano, 23 cromossomos).

As células primordiais aparecem ainda no embrião masculino e feminino, por volta da terceira semana de desenvolvimento embrionário, quando são encontradas na parede saco vitelino, perto da extremidade caudal do embrião, pelo qual migram para as gônadas em desenvolvimento (fig. 3)

Fig. 3 – Embrião de 3 semanas. Nota-se células germinativas primordiais ainda no saco vitelino (modificado de LANGMAN & SADLER, 1997).

Os espermatozoides são células móveis, bem menores que os óvulos, com funções de ativá-lo e fornecer um núcleo haplóide, contribuindo com metade do patrimônio cromossômico do embrião. Nele observam-se três divisões principais: (1) cabeça, com funções ativadora e genética, (2) peça intermediária, com função metabólica, e (3) cauda (flagelo), com função de motilidade. Na frente do núcleo, principal porção da cabeça, fica o acrossomo relacionado com a entrada do espermatozoide no óvulo (fig. 4).

Fig. 4 – Tipos morfológicos de espermatozóides; (A) Ser Humano; (B)  Caranguejo; (C) Ouriço-do-mar e (D) Sapo. (retirado e modificado de GOWDAK & MATTOS, 1990).

Temática: Ovogênese ou Ovulogênese

Depois que as células germinativas primordiais atingem a gônada feminina, elas dividem-se rapidamente, e originam ovogônias (ou ovulogônias). Por volta do terceiro mês de desenvolvimento, estas ovogônias se localizam na porção cortical do ovário, onde estão dispostas em agrupamentos envoltos por uma camada de células epiteliais achatadas (células foliculares) o folículo ovariano primário ou folículo primordial (fig. 1).

No fim do terceiro mês de desenvolvimento embrionário, algumas das ovogônias se diferenciam, ficando de tamanho bem maior e entram em meiose, sem completar essa divisão, permanecendo assim por muitos anos, passando a ser chamada de ovócito primário ou de primeira ordem ou ovócito.

O ovócito I aumenta de tamanho enquanto que células foliculares se tornam cúbicas e começam a proliferar, formam um revestimento cada vez mais espesso. Além disso, as células foliculares depositam um material acelular constituído por glicoproteínas na superfície do ovócito a zona pelúcida (fig. 10).

Fig. 1 - Esquema de um folículo primordial que consiste em ovócito primário circundado por uma camada de células epiteliais achatadas (A). O folículo amadurece e suas células tornam-se cúbicas (B) secretando a zona pelúcida (C). (extraído e modificado de LANGMAN & SADLER, 1997).

À medida que se processa o desenvolvimento, as células começam a proliferar, formando assim uma espessa camada celular em torno do ovócito I. Posteriormente surgem espaços cheios de líquido entre as células foliculares e quando tais espaços se unem, temos então e formação do  “antro folicular” (ou cavidade folicular). Inicialmente o antro tem a forma de uma meia lua, mas com o tempo aumenta.

A evolução do folículo primário da origem ao folículo secundário. As células foliculares se organizam de maneira que o ovócito I torna-se circundado por um grupo celular que projeta-se em direção ao antro, o cumulus oophorus ou cúmulus ovaricus.” (fig. 2).

Fig. 2 - Folículo em maturação. Ovócito rodeado pela zona pelúcida está em situação excêntrica (A). O folículo apresenta um espaço interno, a cavidade folicular, formada pela junção dos espaços entre as células (A e B). Em (B), observa-se o folículo maduro (Folículo de Graaf). A cavidade ou antro folicular está cheia de líquido folicular e apresenta-se envolto por uma camada de células foliculares. O ovócito está envolto por um acúmulo de células foliculares; é o cumulus oophorus (extraído e  modificado de LANGMAN & SADLER, 1997).

A camada simples de células foliculares que envolvem mais intimamente o ovócito primário é chamada corona radiata.  A contínua proliferação das células foliculares e a produção do líquido do folículo darão as características do folículo maduro, também conhecido por folículo de Graaf, com diâmetro entre 2 a 2,5 cm nos seres humanos. O cumulus oophorus, constituído pelo ovócito primário, a corona radiata e outras células foliculares, ao longo do desenvolvimento, desgarra-se da sua base e flutua livremente no líquido folicular.

Fig. 3 - No óvulo humano, observa-se membrana vitelina;  plasma germinativo;  vesícula germinativa;  mancha germinativa; zona pelúcida e a corona radiata.

Na fase madura, o folículo é conhecido como “folículo de Graaf” e está cercado por duas camadas de tecido conectivo: uma interna celular, rica em vasos sanguíneos e uma externa fibrosa.

A célula maior é o ovócito secundário (ovócito II) e a outra é o corpúsculo polar. O ovócito II dará origem ao óvulo e a um corpúsculo polar. O corpúsculo polar formado na 1^a divisão, vai originar 2 corpúsculos polares, ou seja, depois da segunda divisão meiótica teremos 4 células haplóides (3 corpúsculos polares e 1 óvulo).

Assim, a divisão meiótica da ovulogênese, origina 4 células haplóides, mas só uma delas será uma célula reprodutora feminina, ou seja, um óvulo. Entretanto, o ovócito II só sofrerá a segunda meiose se for fecundado. É o espermatozoide que ativa a segunda etapa da meiose.

Assim, o ovócito II é o gameta feminino, ele possui grande quantidade de vitelo. Após ser fecundado pelo espermatozoide masculino, ele passa pela “meiose II”, e teremos como fruto dessa divisão o óvulo.

O folículo Graaf (folículo maduro) depois de expelir o ovócito II passa a ser chamado de “corpo lúteo” que é o responsável pela produção do hormônio progesterona.

Gametogênese

Os gametas são células especializadas destinadas à reprodução sexuada, formados por meiose em órgãos especializados chamados gônadas. Nos animais, o gameta masculino recebe o nome de espermatozóide. O espermatozoide é uma célula flagelada que possui grande mobilidade em meios líquidos. O gameta feminino é o óvulo, é uma célula esférica ou oval sem mobilidade própria.

As células que darão origem aos gametas são chamadas “células germinativas”, as demais células do corpo são chamadas de células somáticas.

A gônada feminina chama-se ovário e a masculina testículo. Além das células reprodutoras, os ovários e testículos produzem hormônios sexuais.

Os gametas ou células germinativas masculinas e femininas são células sexuais altamente especializadas, e possuem metade do número normal de cromossomos (número haplóide ou n).

O processo de formação de gametas é chamado de gametogênese. Assim, a produção de espermatozóide chama-se espermatogênese e a de óvulos ovulogênese.

Essa separação entre as células somáticas (que originarão o corpo do indivíduo) e as células germinativas (que contribuem para a formação de uma nova geração) constitui, tipicamente, uma das primeiras diferenciações que ocorrem durante o desenvolvimento animal. As células germinativas migram para as gônadas, diferenciando-se em gametas (células sexuais com capacidade de participar da fecundação, criando um novo indivíduo). A gametogênese, só é concluída quando o organismo atinge a maturidade. Ao atingir a maturidade, por meio de estímulos hormonais os gametas são liberados, podendo assim dar início aos processos de fecundação, garantindo a perpetuação da espécie.

Na primeira parte da gametogênese, ou seja, no início da meiose os cromossomos das células germinativas primordiais (célula que originará o gameta feminino ou masculino) se duplicam. Na etapa seguinte eles se colocam pareados com seus homólogos longitudinalmente na célula (fig.1).

Fig. 1 – Seta mostra centríolo; (A) Célula germinativa diplóide; (B e C) Cromossomos duplicados, unidos por centrômero formando cromátides irmãs e (D) Cromossomos homólogos pareados.

Na fase seguinte, os cromossomos homólogos pareados separam-se, orientados pelo fuso, assim, os membros de cada par deslocam-se em direção aos pólos opostos, enquanto o citoplasma e estrangulado até a divisão total da célula. (Fig. 2).

Fig.2  – Cromossomos dirigem-se para os pólos da célula (A); estrangulamento do citoplasma (B) e divisão total da célula formando duas células-filhas com metade do número de cromossomos da célula-mãe, embora estejam duplicados com as cromátides irmãs ligadas pelo centrômero (C).

Após o término da primeira divisão meiótica, cada célula filha contêm um membro de cada par de cromossomos e consequentemente contém número haplóide de cromossomos. Cada cromossomo, porém, possui ainda estrutura dupla, exceto o centrômero, que é único, de maneira que a quantidade de DNA em cada célula filha é igual ao da célula somática normal (2n).

Durante a segunda divisão meiótica, os cromossomos de estrutura dupla se dividem no centrômero e cada uma das células filhas recém formadas recebe um cromossomo simples (uma cromátide irmã de um dos cromossomos homólogos), ou seja, no ser humano seriam 23 cromossomos simples. A quantidade de DNA nas células novas é a metade da célula somática normal. Portanto, a finalidade das duas divisões meióticas ou de maturação é dupla: possibilita aos membros de um par de cromossomos homólogos trocar partes do material genético (primeira divisão meiótica); e fornecer a cada célula germinativa tanto um número haplóide de cromossomos como a metade da quantidade de DNA de uma célula somática normal (segunda divisão meiótica).

Como resultado das divisões meióticas, a célula germinativa primordial feminina (no ser humano), dará origem a quatro células-filhas, cada uma, com 22 cromossomos e mais um cromossomo X. Apenas uma delas se transforma em um ovócito maduro; as outras três, os corpúsculos polares, recebem pouco citoplasma e degeneram durante o processo de desenvolvimento.

 A célula germinativa masculina dá origem a duas células filhas com 22 cromossomos e mais um cromossomo X e a duas com 22 cromossomos mais um cromossomo Y (fig. 3).

Fig. 3 – Primeira e Segunda divisão da gametogênese na fase de maturação: (A) célula germinativa primordial (ou primitiva) feminina (ovócito primário) produz uma única célula madura, o ovócito maduro (ou óvulo); (B) a célula germinativa primordial (ou primitiva) masculina (espermatócito primário) produz quatro espermátides que se desenvolverão em espermatozóides.




Links:
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Entrevista - O Enigma da Pluripotência

Reprodução

A perpetuação da espécie é garantida pelo processo reprodutivo. Podemos dizer que existem dois tipos básicos de reprodução: Reprodução assexuada e sexuada.

Reprodução Assexuada

Na reprodução assexuada ou vegetativa, não ocorre troca de material genético e/ou participação de gametas, ou seja, é aquela em que os organismos vivos são capazes de reproduzirem por si só, sem o auxílio de outro indivíduo da mesma espécie.

A reprodução assexuada ocorre por: divisão celular, fragmentação ou brotamento. A divisão celular ocorre por mitose nos seres unicelulares, a célula aciona seus mecanismos do ciclo celular e se divide, formando duas células filhas iguais.

Na fragmentação o organismo vivo divide-se em pedaços, e estas partes originam novos seres; isto ocorre em animais pluricelulares (anêmonas-do-mar) e também em alguns vegetais, como, por exemplo, as algas.

Brotamento

Na reprodução por brotamento, são formados botões ou brotos em várias áreas do organismo, estes são capazes de se desenvolver dando origem a outros indivíduos completos. Essa forma de reprodução é muito frequente e constitui a forma mais comum de reprodução em organismos unicelulares. Nesse caso, o tipo de divisão celular que se verifica é a mitose, que origina descendentes geneticamente iguais. Existem várias formas de reprodução assexuada, as mais comuns são:

-  Cissiparidade ou fissão binária ou divisão simples ou bipartição: consiste na divisão de um organismo em duas partes geneticamente iguais. Geralmente ocorre em bactérias, algas unicelulares e protozoários.

-  Gemiparidade ou brotamento: emissão de um "broto", que cresce, formando um novo organismo idêntico ao progenitor. Ocorre em certas bactérias, em protozoários, fungos, poríferos e celenterados.

-  Propagação vegetativa: é a reprodução de plantas, por meio de partes de seu corpo vegetativo, principalmente pedaços de caule, que são utilizados como "mudas".

Reprodução Sexuada

Na reprodução sexuada, dois organismos (macho e fêmea) originam um novo indivíduo. Nesse tipo de reprodução, há troca de material genético e geralmente com a participação de células de reprodução denominadas gametas. Na reprodução sexuada, os gametas masculino e feminino, que são haplóides, unem-se constituindo uma única célula diplóide, o zigoto. Essa união pode ocorrer no meio ambiente (fecundação externa) ou internamente (no interior do organismo – fecundação interna).

A fecundação externa, geralmente ocorre em meio aquático, pois é onde o gameta masculino tem mobilidade para chegar até o óvulo, além de não sofrerem com o problema da dessecação. Em determinadas épocas do ano, os machos lançam seus espermatozóides na água, ao mesmo tempo, as fêmeas lançam os seus óvulos. O encontro desses gametas ocorre na água e, portanto, fora dos organismos produtores de gametas.

A fecundação interna é uma adaptação ao meio terrestre, onde o macho lança os espermatozóides dentro do corpo da fêmea. O encontro dos gametas ocorre no interior do corpo de um organismo produtor de gametas.

Existem os animais hermafroditas (o mesmo organismo produz tanto espermatozóides quanto óvulos). Geralmente, esses animais não se auto fecundam. Para haver reprodução, é necessário que dois indivíduos se aproximem e se acasalem. Durante o acasalamento, há a troca de espermatozóides e um fecunda o outro. Os óvulos fecundados darão origem a um novo ser.

Casos Especiais de Reprodução

Partenogênese - O termo partenogênese (do grego parthenos: virgem/ gênesis: origem) designa o fenômeno biológico em que o gameta feminino (óvulo) de certos animais se desenvolve e forma um novo indivíduo, sem que tenha sido fecundado.

Poliembrionia - Fenômeno em que se verifica a formação de vários embriões a partir de um único zigoto. Nesse caso, no início do desenvolvimento embrionário ocorre separação de células em dois ou mais grupos; cada grupo poderá se desenvolver e formar um novo indivíduo.

Conjugação - Reprodução sexuada sem formação de gametas ocorre com seres unicelulares que trocam material genético.

Relembrando...

Mitose - é um tipo de divisão equacional das células somáticas (células do corpo), pois permite a distribuição equitativa dos cromossomos e dos componentes citoplasmáticos entre as células-filhas, ou seja, uma célula originará, por divisão celular, duas células-filhas idênticas à célula-mãe.

Na divisão celular por mitose, primeiro divide-se o núcleo (cariocinese) e depois o citoplasma (citocinese).

Meiose – é a divisão celular pela qual se formam células haplóides (n), com metade do número de cromossomos que ocorre normalmente na espécie. É a forma de divisão celular que ocorre nas células sexuais para a formação dos gametas.

Nesse processo ocorrem duas divisões consecutivas, e a redução cromossomal se dá na primeira divisão (fig, 1).

Fig. 1 – Esquema da divisão celular por meiose

A meiose mantém constante o número de cromossomos de uma espécie que se reproduz sexuadamente, pois os núcleos dos gametas vão se fundir reconstituindo o número original das células somáticas da espécie.

Fecundação – por meio dela reconstitui-se o número normal de cromossomos da espécie. A grande variabilidade genética, entre os descendentes, na reprodução sexuada, oferece a vantagem de aumentar a possibilidade de sobrevivência da espécie num ambiente em processo de alteração.