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CÉLULA E DESENVOLVIMENTO ANIMAL MEIOSE GENERALIDADES Só ocorre em organismos que se reproduzem sexuadamente. O número de cromossomos é reduzido à metade. Ocorre recombinação genética (troca de segmentos cromossômicos). Há segregação aleatória de cromossomos homólogos paternos e maternos. O resultado é a formação dos gametas haploides (quatro espermatozoides no homem e um ovócito e corpúsculos polares na mulher). MEIOSE I PRÓFASE I LEPTÓTENO: Aumento do tamanho do núcleo e os cromossomos de tornam visíveis. ZIGÓTENO: Pareamento dos cromossomos homólogos e formação do complexo sinaptonêmico, cuja função é estabilizar o pareamento dos cromossomos e facilitar sua recombinação. PAQUÍTENO: Recombinação genética/ Linkage: permuta de segmentos de DNA entre as cromátides dos cromossomos homólogos. DIPLÓTENO: Início da separação dos cromossomos homólogos. Visualização das cromátides e desintegração do complexo sinaptonêmico. É nessa fase que os ovócitos I ficam estacionados até à puberdade. Visualização dos quiasmas. DIACINESE: Os cromossomos homólogos se desprendem do envoltório nuclear e voltam a se condensar. METÁFASE I Os cromossomos atingem o grau máximo de condensação. Formação das fibras do fuso. Desaparecimento do envoltório nuclear. Alinhamento dos cromossomos no plano equatorial da célula. ANÁFASE I Os cromossomos são puxados para os polos da célula. TELÓFASE I Descondensação dos cromossomos. Reaparecimento do nucléolo e da carioteca. Desaparecimento das fibras do fuso. OBSERVAÇÃO: não há duplicação dos cromossomos entre a meiose I e a meiose II. MEIOSE II PRÓFASE II: Desaparecimento do envoltório nuclear e dos nucléolos. Condensação dos cromossomos. Duplicação e migração dos centríolos para polos opostos da célula. METÁFASE II: Os cromossomos atingem o grau máximo de condensação e migram para o plano equatorial da célula. As fibras do fuso se ligam aos cinetócoros. ANÁFASE II: Migração das cromátides irmãs para polos opostos da célula. TELÓFASE II: Reaparecimento da carioteca e dos nucléolos. Descondensação dos cromossomos. Citocinese. GAMETOGÊNESE ESPERMATOGÊNESE As espermatogônias permanecem latentes nos túbulos seminíferos dos testículos até a puberdade, quando aumentam em número. Depois de diversas divisões mitóticas, as espermatogônias crescem e passam por mudanças que as transformam em espermatócitos primários. Em seguida, cada espermatócito primário passa pela primeira divisão meiótica (primeira divisão reducional), e da origem a dois espermatócitos secundários, que são haploides. Os espermatócitos secundários passam, então, pela segunda divisão meiótica, dando origem a quatro espermátides haploides. As espermátides se transformam gradualmente em quatro espermatozoides maduros em um processo conhecido como espermiogênese. OVOGÊNESE No início da vida fetal, as ovogônias se multiplicam por mitose e crescem para formar os ovócitos primários. Ao nascimento, todos os ovócitos primários já concluíram a prófase da primeira divisão meiótica. Diferentemente do que ocorre na espermatogênese, a divisão do citoplasma é desigual. O ovócito II recebe quase todo o citoplasma, enquanto outra estrutura, o primeiro corpúsculo polar, recebe uma parte bem pequena, o que faz que ele se degenere em pouco tempo. Na ovulação, o ovócito II inicia a segunda divisão meiótica, que progride até a metáfase. Se o ovócito II for fertilizado, a segunda divisão meiótica se completa e o segundo corpúsculo polar se forma. O ovócito secundário liberado na ovulação é envolvido por uma capa de material amorfo, a zona pelúcida, e por uma camada de células foliculares, a coroa radiada. EVENTOS PRÉ-FECUNDAÇÃO CAPACITAÇÃO DOS ESPERMATOZOIDES Os espermatozoides recém-ejaculados não são capazes de fecundar os ovócitos II. Eles precisam passar por um processo de capacitação. PROCESSOS IMPORTANTES QUE OCORREM DURANTE A CAPACITAÇÃO: Remoção da cobertura glicoproteica e das proteínas do plasma seminal da superfície dos espermatozoides. Acoplamento funcional das cascatas transdutoras de sinal que regulam o início da reação acrossomal pelas glicoproteínas da zona pelúcida. Alterações na motilidade dos flagelos que são necessárias para a penetração da zona pelúcida. Desenvolvimento da capacidade de fundir- se com a membrana plasmática do ovócito II. ADESÃO DOS ESPERMATOZOIDES À ZONA PELÚCIDA Trata-se do primeiro contato entre o espermatozoide e a zona pelúcida. Consiste em uma associação fraca e não específica entre os gametas. REAÇÃO ACROSSOMAL Ocorre após o espermatozoide se ligar à zona pelúcida. Trata-se da liberação de enzimas hidrolíticas pelo acrossomo, permitindo a penetração do espermatozoide na zona pelúcida. Enzimas: acrosina e hialuronidase. Acrosina: hidrolisa as proteínas da zona pelúcida e também aumenta a habilidade do espermatozoide em se ligar a essas proteínas. Também causa lise da zona pelúcida, formando um caminho para que o espermatozoide chegue ao ovócito. Hialuronidase: dispersa as células foliculares na coroa radiada. EVENTOS PÓS-FECUNDAÇÃO ATIVAÇÃO OVOCITÁRIA Ocorre imediatamente após a entrada do espermatozoide. A ativação ovocitária oferece bloqueio à fertilização polispérmica, a retomada da meiose e o início do desenvolvimento embrionário. REAÇÃO CORTICAL O bloqueio à fertilização polispérmica é estabelecido por meio da exocitose de um grupo de grânulos secretórios, chamados de grânulos corticais. O nome desse processo é reação cortical. O resultado da liberação desses grânulos é a modificação da membrana do ovócito e da zona pelúcida com o objetivo de evitar a penetração de outro espermatozoide. RETOMADA DA MEIOSE E FORMAÇÃO DO PRONÚCLEO Uma outra consequência da ativação ovocitária é a retomada e a finalização da segunda divisão meiótica. A célula-filha que quase não recebe citoplasma é chamada de segundo corpúsculo polar. A outra célula-filha é o ovócito definitivo, agora referido como zigoto. Seu conjunto haploide de cromossomos torna-se circundado por camadas de reticulo endoplasmático liso que contribui para a formação de um envelope nuclear, e um núcleo vesicular, chamado de pronúcleo feminino, é formado. O núcleo do espermatozoide passa por modificações dentro do citoplasma do ovócito. Ele torna-se inchado e forma o pronúcleo masculino. Além disso, as protaminas pelas quais o DNA espermático é empacotado são substituídas pelas histonas do ovócito. A cauda do espermatozoide degenera- se. Os pronúcleos feminino e masculino aproximam-se. Finalmente, eles ficam em contato próximo e perdem seus envelopes nucleares. Durante a dissolução desses envelopes, os genomas haploides masculino e feminino tornam-se unidos no centro do zigoto. Essa mistura é chamada de cariogamia. Durante a migração dos pronúcleos, a fase S do ciclo celular pós-fertilização é completada e, na dissolução dos envelopes nucleares dos pronúcleos, a cromatina condensa-se para formar a prófase da primeira divisão mitótica. FECUNDAÇÃO FASES DA FECUNDAÇÃO 1. Passagem do espermatozoide através da coroa radiada do ovócito. A enzima hialuronidase dispersa as células foliculares da coroa radiada para tornar possível a penetração. 2. Penetração da zona pelúcida. Enzimas liberadas pelo acrossomo, como a acrosina, a hialuronidaselise da zona pelúcida, formando um caminho para que o espermatozoide chegue até o ovócito. 3. Fusão das membranas plasmáticas do ovócito e do espermatozoide. As membranas das duas células se rompem na área de fusão. Após a fusão, algumas alterações na zona pelúcida impedem a penetração de um segundo espermatozoide. 4. Término da segunda divisão meiótica do ovócito II. O ovócito completa a segunda divisão meiótica, formando um ovócito maduro e o segundo corpúsculo polar. O núcleo do ovócito maduro torna-se o pronúcleo feminino. 5. Formação do pronúcleo masculino. Dentro do citoplasma do ovócito, o núcleo do espermatozoide se alarga para formar o pronúcleo masculino. 6. Lise das membranas pronucleares. Ocorrem a condensação dos cromossomos, o arranjo destes para a mitose e a primeira clivagem do zigoto. RESULTADOS DA FECUNDAÇÃO Estimula o ovócito secundário a completar a segunda divisão meiótica, produzindo o segundo corpúsculo polar. Restaura a diploidia cromossômica. Leva à variação da espécie por meio da mistura de cromossomos maternos e paternos. Determina o sexo cromossômico do embrião. Causa a ativação metabólica do ovócito, que inicia a clivagem do zigoto. PRIMEIRA SEMANA GESTACIONAL CLIVAGEM DO ZIGOTO São as repetidas divisões mitóticas do zigoto que resultam em rápido aumento do número de células (blastômeros). Durante a clivagem, o zigoto continua envolto pela zona pelúcida. COMPACTAÇÃO: Agrupamento firme dos blastômeros uns aos outros. Ocorre a partir do estágio de oito células. Quando existem a partir de 12 blastômeros, o concepto é chamado de mórula. FORMAÇÃO DO BLASTOCISTO A mórula alcança o útero cerca de quatro dias após a fecundação. O fluido da cavidade uterina passa através da zona pelúcida e forma um espaço preenchido por líquido, chamado de cavidade blastocística. Separação dos blastômeros em duas camadas: Trofoblasto: camada celular externa que formará a placenta. Embrioblasto: grupo de blastômeros que é o primórdio do embrião. O embrioblasto se projeta para dentro da cavidade blastocística e o trofoblasto forma a parede do blastocisto. Eclosão do blastocisto e degeneração da zona pelúcida: Após o blastocisto permanecer suspenso no fluido da cavidade uterina por cerca de dois dias, a zona pelúcida degenera e desaparece. Essa degeneração permite ao blastocisto aumentar rapidamente de tamanho. Adesão do blastocisto ao epitélio endometrial. No início da adesão, o trofoblasto se diferencia em duas camadas: Citotrofoblasto: camada interna. Sinciciotrofoblasto: camada externa. O sinciciotrofoblasto, altamente invasivo, se expande na região adjacente ao embrioblasto, o polo embrionário. Ao final da primeira semana, uma camada de células denominada hipoblasto, surge na superfície do embrioblasto, voltada para a cavidade blastocística. SEGUNDA SEMANA GESTACIONAL FORMAÇÃO DOS ANEXOS EMBRIONÁRIOS Formação do disco embrionário que consiste em duas camadas: Epiblasto: camada mais espessa, forma o assoalho da cavidade amniótica. Hipoblasto: camada mais fina, forma o teto da cavidade exocelômica. Uma pequena cavidade aparece no embrioblasto, o qual é o primórdio da cavidade amniótica. Logo depois, as células do epiblasto separam-se e se organizam para formar o âmnio, que reveste a cavidade amniótica. Formação do saco vitelino primário a partir da modificação da membrana e da cavidade exocelômica. Formação de lacunas no sinciciotrofoblasto após o aparecimento do âmnio, do disco embrionário e do saco vitelino primário. Formação dos espaços celômicos extraembrionários e do celoma extraembrionário. Formação do saco vitelino secundário.
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