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Instituto de Ciências da Saúde Biologia, Histologia e Embriologia 1 Fecundação e Organogênese Fecundação Pode ser definida como o encontro e a fusão de duas células gaméticas formando um indivíduo diferente daquele que o originou. Zigoto: único, devido à metade dos seus cromossomos vir do pai e metade da mãe. Resultado de uma nova combinação gênica diferente dos seus pais (variabilidade genética). Crossing-over: Durante o processo meiótico, a troca de segmentos cromossômicos e a migração de cromossomos na anáfase I, resulta em embaralhamento genético. Matematicamente impossível a cópia de um indivíduo idêntico a outro. Gêmeos monozigóticos: provenientes da mesma fecundação possuem o mesmo genoma. Porém características fenotípicas os tornam únicos. Ativação e Encontro dos Gametas Contrações musculares uterinas transportam os espermatozoides até a tuba uterina. Tuba uterina: gradiente térmico atrai os espermatozoides até a ampola (2/3 da tuba). Nessa região a temperatura é 2ºC mais elevada. Corona radiata: camada de células que envolvem o ovócito, formada durante o desenvolvimento folicular. Envolve o ovócito durante a ovulação. Corona radiata: produz sinais químicos que atraem os espermatozoides por um processo conhecido como quimiotaxia. Quanto mais os espermatozoides se aproximam dos sinais químicos, mais ativos se tornam. Capacitação e seleção: ao entrarem em contato com a mucosa vaginal, apenas 1% dos espermatozoides sobrevivem devido à acidez da vagina. Esse 1% irão atingir as proximidades do ovócito e terão cada vez mais sua motilidade desenvolvida através dos sinais químicos (capacitação). Instituto de Ciências da Saúde Biologia, Histologia e Embriologia 2 Maioria dos espermatozoides sobreviventes atingem o ovócito em cerca de meia hora após a ejaculação. Diferentes espermatozoides teriam diferentes capacidades de sobrevivência dentro do aparelho reprodutor feminino. Período no interior do aparelho reprodutor feminino seria fator determinante para a fecundação. Reação Acrossômica Além da membrana plasmática, o óvulo possui outro revestimento mais externo, a membrana pelúcida. Quando um espermatozoide faz contato com a membrana pelúcida, a membrana do acrossomo funde-se à membrana do espermatozoide (reação acrossômica), liberando as enzimas presentes no acrossomo. As enzimas do acrossomo dissolvem a membrana e abrem caminho para a penetração do espermatozoide. Com a fusão da membrana do espermatozoide com a membrana do óvulo, o núcleo do espermatozoide penetra no óvulo. Bloqueio da poliespermia Evita que um óvulo seja fecundado por vários espermatozoides. Proteases: enzimas que dissolvem a membrana pelúcida e desprendem os espermatozoides a ela aderidos. É criado um gradiente osmótico entre a membrana plasmática e a membrana vitelínica, atraindo água e criando um espaço entre as duas membranas – membrana de fertilização. Clivagens Após a união dos pró-núcleos masculino e feminino, um novo indivíduo diploide é estabelecido (zigoto). Primeiros processos que ocorrem são a clivagem, gastrulação e estabelecimento dos folhetos embrionários. Zigoto: divide-se várias vezes por mitose até formar uma camada de células (blastômeros) - a blástula ou blastocisto. Formação da Mórula e da Blástula Início das clivagens: blastômeros tentem a permanecer unidos entre si. No decorrer das clivagens o tamanho dos blastômeros vai diminuindo. Mórula: blastômeros aderidos entre si formando uma bola sólida com uma camada hialina associada à superfície externa dos blastômeros, mantendo-os juntos. Blástula: arranjo dos blastômeros em torno de uma cavidade – a blastocele. Instituto de Ciências da Saúde Biologia, Histologia e Embriologia 3 Em torno de 128 células já é considerado blástula e caracteriza o final da clivagem. Gastrulação e Folhetos Embrionários Blástula: constituída por dois polos (animal e vegetativo) em torno de uma cavidade interna e cheia de líquido (blastocele). Gástrula: Polo vegetativo dobra-se sobre si mesmo formando um espaço – arquêntero – intestino primitivo. A partir daí são formados os folhetos embrionários: endoderme, (mesoderme) e ectoderme. No processo de gastrulação ocorrem mudanças na forma, rearranjo, movimento e nas propriedades adesivas das células. Moléculas sinalizadoras, fatores de crescimento e diversas proteínas exercem um papel essencial nesse processo. A gastrulação é o início da morfogênese – desenvolvimento da forma do corpo. Através dos movimentos celulares alguns blastômeros se movem para dentro da gástrula em formação e se posicionam mais internamente formando a endoderme. Outros se posicionam em uma região intermediária formando a mesoderme. Já alguns blastômeros permanecem na superfície externa onde irão formar a ectoderme. Embriologia: cores padrão representam os folhetos embrionários nos esquemas. Ectorderme: azul. Mesoderme: vermelho. Endoderme: amarelo ou verde. Instituto de Ciências da Saúde Biologia, Histologia e Embriologia 4 Arquêntero: os movimentos celulares formam uma cavidade que substitui a blastocele que dará origem à cavidade digestória. A abertura que faz ligação entre o arquêntero e o meio externo é denominada blastóporo. Processos de Organogênese Folhetos embrionários: pré-requisitos para originar diferentes tecidos que irão formar órgãos e demais estruturas. Órgãos: formados por vários tipos de tecidos (estômago: tecido epitelial, conjuntivo, muscular e terminações nervosas). Organogênese: tem início após a gastrulação através da interação dos folhetos embrionários (indução embrionária). Tecidos e órgãos: adquirem formas diferentes no interior do embrião em desenvolvimento a partir da mudança de forma das células. Mecanismos de migração celular, proliferação, adesão, diferenciação e morte celular programada (apoptose) também participam do processo, além da indução embrionária. Sistema nervoso: primeiro sistema a se desenvolver através do processo de neurulação. Após outros órgãos e tecidos irão se formar a partir dos folhetos embrionários. Destino dos Folhetos Embrionários Sistemas com participação dos três folhetos embrionários. Sistema digestório: Endoderme: tecido epitelial da luz (cavidade) dos órgãos e glândulas anexas do tubo digestório. Mesoderme: músculos, tecido conjuntivo e vasos que revestem os órgãos. Ectoderme: tecido epitelial que reveste as cavidades oral e anal, terminações nervosas dos diferentes órgãos. Sistemas com participação de dois folhetos embrionários. Sistema nervoso: Ectoderme: tubo neural, vesículas encefálicas e medula espinhal. Mesoderme: meninges e vasos sanguíneos que irrigam o sistema. Instituto de Ciências da Saúde Biologia, Histologia e Embriologia 5 Sistemas com participação de apenas um folheto embrionário. Sistema cardiovascular: Mesoderme: coração, vasos sanguíneos e células sanguíneas. Mesoderme é fundamental pois dará origem aos tecidos de sustentação e vascularização, essenciais para o funcionamento dos órgãos e sistemas.