Prévia do material em texto
Simétrico Pré-Universitário – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.simetrico.com.br 11 Biologia Questões discursivas 30. (FMJ) Analise o esquema ao lado, que representa parte do processo de gametogênese animal em fêmeas. A) Identifique as células indicadas: B) O que se representam os processos A e B? C) Qual seria a explicação, tendo em vista a função da célula 4, de os processos A e B levarem à formação de células tão diferentes em tamanho? 31. (FUVEST) Considere um indivíduo heterozigoto Aa. A) O esquema abaixo representa o ciclo celular. Numa célula desse indivíduo heterozigoto, indique quantas unidades de cada alelo haverá ao final das fases - G1 (intervalo 1). - S (Síntese). - M (Mitose). B) No esquema da folha de respostas, está representado o processo de divisão de um espermatócito desse mesmo indivíduo. Preencha as células esquematizadas, nas fases I e II, indicando o tipo e o número de alelos em cada uma delas. Considere que não tenha ocorrido permutação. 32. (FUVEST) O esquema a seguir representa um espermatozoide humano e algumas das estruturas que o compõem. Qual é a importância de cada uma das estruturas numeradas de 1 a 4 para a reprodução? 33. (FUVEST) Se uma abelha operária tem o gene A herdado de seu pai, qual é a probabilidade de que uma sua irmã tenha esse mesmo gene A? Por quê? 34. (UNICAMP) Nos animais a meiose é o processo básico para a formação dos gametas. Nos mamíferos há diferenças entre a gametogênese masculina e a feminina. A) Nos machos, a partir de um espermatócito primário obtêm-se 4 espermatozóides. Que produtos finais são obtidos de um oócito primário? Em que número? B) Se um espermatócito primário apresenta 20 cromossomos, quantos cromossomos serão encontrados em cada espermatozóide? Explique. C) Além do tamanho, os gametas masculinos e femininos apresentam outras diferenças entre si. Cite uma delas. 35. (UNESP) APELO ASSEXUAL Caso único na natureza, espécie de formiga dispensou seus machos e descobriu que, ao menos para ela, sexo não vale a pena. Trata-se da Mycocepurus smithii, uma espécie de formiga que não tem machos: a rainha bota ovos que crescem sem precisar de fertilização, originando operárias estéreis ou futuras rainhas. Aparentemente, este mecanismo de reprodução traz uma desvantagem, que é a falta de diversidade genética que pode garantir a sobrevivência da espécie em desafios ambientais futuros. Duas hipóteses foram levantadas para explicar a origem destes ovos diploides: a primeira delas diz que os ovos são produzidos por mitoses e permanecem diploides sem passar por uma fase haploide; a segunda sugere que se formam dois ovos haploides que fertilizam um ao outro. Unesp Ciência, novembro de 2009. Adaptado. Considere as duas hipóteses apresentadas pelo texto. Cada uma dessas hipóteses, isoladamente, reforça ou fragiliza a suposição de que essa espécie teria desvantagem por perda de variabilidade genética? Justifique suas respostas. 36. (UNESP) Foram coletadas três amostras de espermatozóides de um rato adulto apto para reprodução e colocadas separadamente em três tubos de ensaio. Cada uma destas amostras foi submetida a uma situação experimental: Tubo 1: Todos os espermatozoides tiveram um determinado tipo de organoide extraído do citoplasma através de uma microagulha. Tubo 2: Todos os espermatozoides tiveram outro tipo de organoide citoplasmático extraído. Tubo 3: Todos os espermatozoides foram mantidos intactos e utilizados como controle. Em seguida, as três amostras foram introduzidas, cada uma separadamente, nos colos uterinos de três ratazanas em condições de serem fertilizadas. Durante o experimento, verificou- se que: Simétrico Pré-Universitário – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.simetrico.com.br 12 Biologia - os espermatozoides do tubo 1 se aproximaram dos óvulos, mas nenhum deles conseguiu perfurar suas membranas plasmáticas; - os espermatozoides do tubo 2 não foram além do colo uterino e sofreram um processo degenerativo após 48 horas; - os espermatozoides do tubo 3 caminharam até os óvulos e todos foram fertilizados. A) Quais foram os organoides extraídos dos espermatozoides dos tubos 1 e 2? B) Quais as funções desses organoides? 37. (UFV) Observe as regiões (I, II, III e IV) do corte histológico abaixo, de um testículo humano normal, e responda às questões seguintes. A) As regiões I, II e III estão evidenciando qual componente do testículo? B) A etapa final da gametogênese está representada por qual número? C) Quantos cromossomos tem cada célula presente na região III? D) Cite o nome da célula produtora de testosterona e o número correspondente à região onde ela se encontra: 38. (UFC) Em recente pesquisa, biólogo cearense concluiu que caranguejos Ucides cordatus estão entrando, precocemente, em maturação reprodutiva em decorrência da intensa captura desses animais. Ele baseou-se em estudos anteriores, análises biométricas e histológicas. Com base nessas informações, responda ao que se pede. A) A qual categoria taxonômica refere-se o termo Ucides? B) Nesse estudo, o pesquisador utilizou análises histológicas, para chegar à conclusão da maturação reprodutiva. Quais células germinativas ele deve ter buscado em ovários e testículos que o levaram a tal conclusão? C) As células germinativas que foram encontradas nos ovários e testículos dos caranguejos, e que levaram o cientista a concluir que eles estão em maturação sexual, sofreram especializações para desempenhar seu papel na reprodução. Tal fato também acontece em todo o reino animal. Cite uma especialização para a célula germinativa masculina e uma para a célula germinativa feminina, aptas para reprodução, encontradas, respectivamente, nos testículos e nos ovários de mamíferos. 39. (UFRN) A espécie Strongyloides stercoralis é um pequeno verme que habita o intestino delgado humano. A forma parasita desse verme é a fêmea partenogenética, que fica inserida na mucosa intestinal (ciclo direto). Já no solo, essa espécie pode desenvolver as formas macho e fêmea, ambas de vida livre, permitindo a reprodução sexuada (ciclo indireto). Considerando as referidas adaptações, em termos reprodutivos e de habitat, responda: A) Cite e explique uma vantagem de cada um dos tipos de reprodução (sexuada e partenogênese) para essa espécie. B) Quando esse parasito é submetido a uma faixa de temperatura entre 15 e 31oC, qual dos dois ciclos se desenvolve adequadamente? Justifique sua resposta. 40. (UNIRIO) FÊMEAS ‘VIRGENS’ DE LAGARTOS DÃO À LUZ NA GRÃ- BRETANHA No início de 2007, no Zoológico de Chester (Inglaterra), uma fêmea de dragão-de-komodo (Varanus komodensis) teve quatro filhotes, dois anos após seu último contato com um macho da espécie. Uma das explicações para os nascimentos pode ser o fato de algumas fêmeas terem sido mantidas em cativeiro por muitos anos sem a presença de machos. http//www.bbc.co.uk A) Descreva que processo reprodutivo possibilitou a geração destes filhotes. B) Qual a vantagem evolutiva deste processo? Simétrico Pré-Universitário – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.simetrico.com.br 13 Biologia Aula 26 – Sistemas Reprodutores Humanos A determinação genética do sexo na espécie humana Nos mamíferos, inclusive na espécie humana, a determinação genética do sexo é o XY. Apesar disso, a localização dos genes masculinizantes e feminilizantes é diferente daquela encontrada na Drosophila, na qual o sexo depende de um balanço gênico entre cromossomos X e autossomos. Na espécie humana, indivíduos com 44 autossomos e 2 cromossomos X são do sexo feminino (44A2X); indivíduos 44AXY são do sexo masculino. O cromossomo X é portador de genes feminilizantes e o cromossomo Y é masculinizante. Em todos os casos de alterações numéricas dos cromossomos sexuais, constata-se que indivíduos com Y são machos, independendo do número de cromossomos X. Poroutro lado, se há apenas cromossomos X, o sexo é feminino. Assim, durante o desenvolvimento, a determinação do sexo passaria pelos seguintes estágios: 1. sexo cromossômico: depende dos cromossomos sexuais; 2. sexo genital: no início do desenvolvimento, as gônadas são indiferenciadas, podendo transformar-se em testículos ou ovários. O que determina a diferenciação é a produção nos machos de uma substância chamada antígeno-HY, produzida por um gene localizado numa região do cromossomo Y (região SRY), e que causa a diferenciação da gônada em testículo. Na ausência da substância, a gônada se diferencia em ovário. Em seguida, por ação hormonal, diferenciam-se os dutos (ou canais) das gônadas, e os órgãos genitais externos. No homem, a presença de testículos permite a produção de hormônios sexuais masculinos, como testosterona e, no início do desenvolvimento, principalmente diidrotestosterona (DHT). Este último, DHT, diferenciará os órgãos genitais externos em pênis e saco escrotal (para onde descerão os testículos quando próximo do nascimento). Os canais de Wolff formarão os canais deferentes e os canais de Müller se tornarão rudimentares. Estes são os caracteres sexuais primários masculinos, isto é, visíveis ao nascer. Na mulher, a ausência de hormônios masculinos (ela não produzirá hormônios femininos até a puberdade) levará à formação de vulva e clitóris. Os canais de Wolff serão atrofiados e os canais de Müller formarão a vagina. 3. sexo somático ou fenotípico: manifesta-se na puberdade, induzido pelos hormônios masculinos ou femininos, determinando as características sexuais secundárias. Dá-se o nome de caracteres sexuais primários àqueles que se manifestam desde o nascimento, correspondendo, pois, ao sexo genital. A presença de testosterona, desencadeada pelo cromossomo Y, leva ao surgimento de pênis e saco escrotal, caracteres sexuais primários masculinos. A ausência de testosterona, desencadeada pela ausência de cromossomo Y, leva ao surgimento de vagina e vulva, caracteres sexuais primários femininos. Os caracteres sexuais secundários são aqueles que se manifestam na puberdade, quando ocorre o amadurecimento sexual, ou seja, a transição para a idade adulta, e corresponde ao sexo fenotípico. No homem, sob influência do ICSH (hormônio estimulante das células intersticiais de Leydig), os testículos produzem quantidades maciças de testosterona. O aumento na produção de testosterona na puberdade leva ao aumento do pênis, produção de espermatozóides, surgimento de pelos faciais e aumento de massa muscular, bem como torna a voz mais grave. Esses são caracteres sexuais secundários masculinos. Na mulher, sob influência do FSH (hormônio folículo- estimulante), haverá produção de estrógenos nos ovários (que até então não eram funcionais). A produção de hormônios sexuais femininos, estrógenos e progesterona, pelos ovários, o que só ocorre a partir da puberdade, leva ao desenvolvimento de mamas, surgimento de pelos pubianos e desenvolvimento de ciclos ovarianos. Esses são caracteres sexuais secundários femininos. Na verdade, a mera ausência de hormônios masculinos na puberdade já leva ao desenvolvimento desses caracteres sexuais secundários femininos. Hermafroditismo e Pseudo-hermafroditismo O termo hermafrodita designa indivíduos que seja simultaneamente do sexo masculino, possuindo simultaneamente testículos e ovários. O nome vem de Hermes, deus grego da velocidade, dos mensageiros e dos ladrões, um dos símbolos para a masculinidade e de Afrodite, deusa grega da beleza, símbolo para a feminilidade. Hermafroditismo Hermafroditas na espécie humana são quimeras, resultantes da fusão de embriões do sexo masculino com do sexo feminino, numa situação extremamente rara. Pseudo-hermafroditismo Na espécie humana, há uma condição patológica mais comum denominada pseudo-hermafroditismo, em que o indivíduo não tem as duas gônadas, mas tem uma delas e se assemelha ao sexo oposto. Ou seja, ou indivíduo tem testículos mas parece ser do sexo feminino, ou ele tem ovários mas parece ser do sexo masculino. O surgimento de pseudo-hermafroditas pode se dar de várias maneiras. Pode acontecer de um indivíduo XY possuir testículos mas apresentar a falta de uma enzima denominada 5--redutase, o que permite a produção da diidrotestosterona, responsável pela origem dos caracteres sexuais primários masculinos. Assim, a falta de diidrotestosterona levará ao surgimento de características sexuais femininas: os testículos ficarão retidos na cavidade abdominal (sua posição original), porque o indivíduo terá vulva ao invés de saco escrotal, e um pênis atrofiado como um clitóris. Como a aparência externa é feminina, bota-se um vestido cor-de- rosa na criança e ensina-se a mesma a brincar de Barbie... Entretanto, na puberdade, um aumento na produção de testosterona (cuja produção não depende da 5--redutase) fará com que o “clitóris” cresça e assuma o tamanho de um pênis, a massa muscular aumente e demais características sexuais secundárias masculinas. Até agora, a criança era do sexo feminino, aparentemente. E agora? Bem, a criança pode ter duas opções: submete-se a uma cirurgia de extração dos testículos e recebe hormônios femininos para assumir seu lado feminino ou assume suas características masculinas. Simétrico Pré-Universitário – Curso de Biologia – Prof. Landim – www.simetrico.com.br 14 Biologia Pode acontecer também de um indivíduo XY não apresentar receptores para hormônios masculinos. Assim, por mais que se produz\a testosterona e diidrotestosterona, seu corpo não perceberá. Como o organismo terá a impressão de que não há hormônios masculinos, a criança desenvolverá caracteres sexuais primários masculinos. Na puberdade, continua esta impressão, surgindo caracteres sexuais femininos. Neste caso, a aparência externa do indivíduo se mantém como feminina (apesar de serem “mulheres” bem altas e com musculatura bem desenvolvida, uma vez que são homens, na verdade). Só se percebe o problema ao verificar que esta “mulher” não menstrua, e com exames detalhados, que não possui útero, apresentando a vagina em fundo cego. Neste caso, só resta se conformar (inclusive com o fato de que não se poderá ter filhos...). Às vezes, o indivíduo é XX e nasce com características sexuais primárias femininas, desenvolve características sexuais secundárias femininas na puberdade, mas apresenta um tumor na parte do córtex da glândula suprarrenal que produz androgênios na mulher, havendo uma virilização: a mulher passará a apresentar um crescimento do clitóris, que então se assemelhará a um pênis, haverá hirsutismo (pelos faciais), as menstruações cessarão, etc. Com isso, a mulher se apresentará como uma pseudo-hermafrodita. Homens XX e Mulheres XY A região do cromossomo Y que produz antígeno-HY (região SRY) é Y-específica, o que significa que não possui região homóloga no cromossomo X, não ocorrendo crossing-over. Entretanto, em situações raríssimas, ocorre crossing-over nessa área, de modo que a região SRY é transferida do cromossomo Y para o X. A partir de agora, o cromossomo X com região SRY passa a determinar o sexo masculino, e o cromossomo Y sem a região SRY passa a determinar o sexo feminino. Assim, por ocasião da fecundação, pode ocorrer do espermatozóide com o cromossomo X e região SRY fecunde o óvulo, originando um indivíduo XX do sexo masculino, ou pode ocorrer do espermatozóide com o cromossomo Y e sem região SRY fecunde o óvulo, originando um indivíduo XY do sexo feminino. O curioso é que esses cromossomos sexuais alterados são transmitidos aos descendentes, gerando então filhos homens também XX e filhas também XY. Ô marmota... Aparelhos reprodutores Os aparelhos reprodutores masculinos e femininos são conjuntos de órgãos especializados não apenas na produção dos gametas, mas em todosos processos e fenômenos que irão possibilitar o mecanismo de reprodução. Ambos os sistemas estão baseados nas gônadas produtoras de gametas. Além disso, há outros órgãos relacionados ao ato sexual em si. Esta aula trata da descrição anatômica e funcional dos órgãos dos aparelhos reprodutores masculino e feminino, enquanto que os aspectos relacionados à produção de gametas e fecundação serão tratados nas aulas seguintes. 1. Aparelho reprodutor masculino O aparelho reprodutor masculino consiste dos seguintes órgãos: - testículos e saco escrotal; - epidídimo; - canal deferente; - ducto ejaculatório; - vesícula seminal; - próstata; - glândulas de Cowper; - uretra; - pênis. Testículos e saco escrotal Os testículos são as gônadas masculinas, ou seja, são responsáveis pela produção dos espermatozóides. Além disso, funcionam como glândulas produtoras de hormônios sexuais masculinos, os androgênios. Os testículos são órgãos em formato ovoide encontrados aos pares. Eles são divididos em lobos, sendo cada qual formado por uma série de canais enrolados denominados túbulos seminíferos. Corte de testículo (1) e de epidídimo (2), mostrando os túbulos seminíferos (a) e os canais enovelados epididimais (b), que acumulam e depois conduzem os espermatozóides para o canal deferente (3).