Aula 03_Fecundacao e Clivagem

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Fecundação
Fecundação é o processo de fusão dos gametas fenimino (ovócito) e masculino (espermatóziode) para a geração de um indivíduo novo
Ovócito secundário em metáfase II
Espermatozóide
As celulas do foliculo não é ovocitado, a femea ovocita apenas a corona radiata + gameta em metafase II + zona pelucida (conjunto de glicoproteinas que formam um aro ao redor do ovocito). Barreiras para o espermatozoide = corona radiata, zona pelucida e membrana citoplasmatica.
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Onde ocorre a fecundação?
Fecundação ocorre geralmente na ampola da tuba uterina
Trato reprodutor feminino
Tecido que regula o transporte e a maturidade de ambos gametas
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Fases da fecundação
Passagem do espermatozóide através da corona radiata; 
Penetração da zona pelúcida;
Fusão das membranas plasmáticas do espermatozóide e do ovócito II;
Término da segunda divisão meiótica do ovócito e formação do pronúcleo feminino;
Formação do pronúcleo masculino (dentro do ovócito);
Quebra dos envoltórios nucleares dos pronúcleos, condensação dos cromossomos e arranjo dos mesmos para a primeira divisão celular mitótica.
Maturação epididimária 
No epidídimo:
 Túbulos seminíferos
Epidídimo
Armazenamento 
e maturação 
- Potencialização da motilidade; 
- Aquisição de sítios de reconhecimento ao ovócito = capacidade fertilizante;
- Estoque de espermatozóides; 
Homem: espermatozóide fica 12 dias no epidídimo!
Após a espermatogenese e espermiogenese o espermatozoide precisa maturar.
O espermatozoide do tubo seminifero precisa migrar para o epidimo e precisa ficar la 12 dias, onde acontecem duas coisas de extrema importancia: 1º) o flagelo (que estava inerte) inicia o processo de potencialização da motilidade (bater flagelo). 2º) a celulas começa a fazer transquição de rna mensageiro e transcrever proteinas, inicia entao a produção de uma proteina (recepetor de membrana) no epididimo de reconhecimento do ovócito. 
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Capacitação dos espermatozóides
Epidídimo
Ejaculado
Capacitado
Plasma 
seminal
Trato reprodutor feminino
Essas moleculas na membrana do espermatozoide se tornam cobertas por proteinas do plasma seminal, no momento da ejaculação: mascaram sitios de reconhecimento
Membrana Plasmatica do espermatozoide: contem proteinas e carboidratos
Cobertura do plasma seminal e algumas proteinas da membrnas sao removidas expondo as proteinas/receptores que reconehcem a zona pelucida
Depois de 12 dias vc esta preparado pra eliminar esses espermatozoides. Na ejaculação são misturados a um liquido (plasma seminal), essa substancia possui proteinas que encapam (protegem) os receptores de ovócitos do pH ácido da vagina. 
* Após o perido critido de entrada na vagina, ocorre um fenomeno denominado capacitação, que nada mais é que a remoção da capa de proteção dos receptores. 
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1. Como passar pela corona radiata?
Hiperativação + 
Enzima hialuronidase
Digerir a matriz extracelular das células da corona radiata
Quando o espermatozoide chega proximo ao ovocito a primeira coisa que ele encontra é a corona radiata, logo ele sofre 2 processos: hipertivação do flagelo (o flagelo começa a se movimentar super rapido) e produção/liberação de enzima hialuronidase (degrada matriz extracelular que une celula/celula, de maneira que as celulas que estavam juntas uma a outra ficam frouxas e ele consegue entrar com a hiperativação do flagelo)
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2. Como passar pela zona pelúcida?
- Z. pelúcida: barreira para fertilização entre espécies;
- Composta por 3 glicoproteínas: ZP1, ZP2 e ZP3
Após passar pela corona radiata, ele ainda encontra a segunda barreira (zona pelucida) que é formada por glicoproteinas (ZP1, ZP2 e ZP3). Essas gligoproteinas ficam organizadas. A Zp2 forma um polimero com Zp3, e a Zp1 une essas cadeias. 
O receptor que foi produzido no epdidimo reconhece a ZP3. Quando ocorre o reconhecimento há uma desistabelização da membrana plasmatica do espermatozoide e isso causa a fusão desta com o acrossoma (reação acrossomica) liberando as enzimas proteoliticas digerindo uma porção da zona pelucida. 
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Ligação do espermatozóide à ZP3 
 Indução da reação acrossômica
[exocitose da vesícula dependente de (Ca2+)]
Liberação de enzimas proteolíticas que abrem um “buraco” nesta camada extracelular para a passagem do espermatozóide
Retirado de Kierszenbaum, AL, Elsevier, 2004
2. Como passar pela zona pelúcida?
Conteudo do acrossa (enzimas).
Quando há liberação destas enzimas, a membrana plasmatica da cabeça some, o que protege a partir daí o nucleo é a membrnas interna do acrossoma. 
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3. Fusão de membranas plasmáticas
Após passar a zona pelucida, o espermatozoide entra no espaço perivitelino (espaço entre zona pelucida e membrana plasmatica do ovocito). Neste espaço, o espermatozoide se posiciona pra ficar paralelo a membrana plasmatica do ovocito. Ocorre entao a fusão das membranas plasmatica espermatozoide (restante da membranas plasmatica na parte inferior da cabeça) com a membrana plasmatica do ovocito. 
Durante a fusão todo o conteudo deste espermatozóide é incorporado (
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Bloqueio à polispermia = reação cortical
Liberação de enzimas pelos grânulos corticais na membrana plasmática do ovócito
ovócito impenetrável a outros espermatozóides
bloqueio mecânico;
Quando percebe a presença de um espermatozóide, o ovocito começa a produzir vesiculas corticais. Após a fusão das membranas, essas vesiculas liberam seu conteudo no espaço perivitelino, esse é o bloqueio a poliespermia. 
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4. Ativação do ovócito 
Reação cortical: liberação do conteúdo dos grânulos corticais 
	Bloqueio à poliespermia;
2.	Conclusão da 2a divisão meiótica pelo ovócito Corpúsculo polar + ovócito secundário;
3.	Recrutamento de RNAm maternos para polissomos início da tradução; 
Onda de Ca2+ livre
ATIVAÇÃO DO OVÓCITO
O calcio conclui a meiose II do ovocito. Os prónucleos só se unem depois de 12 horas após a fusão das membranas.
A fusão de nucleos só ocorre devido a liberação de calcio atraves de ondas. 
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5. Formação do pronúcleo masculino 
Quando os pronucleos se unem, ocorre a formação do fuso mitotico, promovendo o inicio da divisão celular (mitose) = clivagem.
A meiose feminina gera um corpusculo polar (primeiro corpusculo na menstruação) e quando termina a meiose II (fecundação) há o aparecimento do segundo corpusculo polar. 
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Passos pós-entrada do espermatozóide em mamíferos:
 Migração dos pronúleos: ~12h
 Descompactação do prónucleo masculino: DNA + protaminas = compactação por pontes dissulfídicas - Glutationa no citoplasma do oócito promove a descompactação da cromatina por redução dessas pontes dissulfídicas;
 
 Centrossomos (origem no espermatozóide): juntam os 2 pronucleos
 Mitocôndrias: todas de origem materna!
 
6. Fusão do material genético
 Quebra dos envoltórios nucleares;
 Cromatina se condensa em cromossomos orientados em um fuso mitótico comum núcleo diplóide;
6. Fusão do material genético
Não existe uma células diploide com núcleo verdadeiro. Quando estes núcleos se encontram já sofrem clivagem e dão origem a 2 células (2 blastomeros). 
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Resultados da Fecundação
 A fecundação estimula o ovócito secundário a completar a segunda divisão meiótica, produzindo o segundo corpúsculo polar;
 Restaura o número diplóide normal de cromossomos (46) no zigoto;
 Promove a variação genética da espécie;
 Determina o sexo do embrião;
 Promove a ativação metabólica do ovócito, iniciando a CLIVAGEM DO ZIGOTO
Clivagem
Clivagem
Série de divisões celulares mitóticas onde o enorme volume citoplasmático do zigoto é dividido em várias células uninucleadas
Células produzidas = BLASTÔMEROS
Periodo de divisões MITOTICAS sucessivas. 
O volume dessas celulas, após as mitoses, continuam o mesmo (não há aumento de volume celular). Tipo de mitose que pega o volume de uma celula única e subdivide em celulas de tamanho menores. 
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Clivagem
Não há aumento do volume citoplasmático!
Divisão em células cada vez menores
Ciclo celular modificado = bifásico (fases M e S)
Não ocorre fases G1 e G2 (de crescimento celular)
Clivagem
Mitose típica
A clivagem pula as fases G1 e G2 da mitose. Ela passa apenas pela fase M e S (Duplica DNA) e já se divide. Esse processo ainda esta ocorrendo na tuba uterina. Enquanto faz clivagem ainda há zona pelucida (forma de controle de tamanho do embrião). 
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Padrões de 
clivagem
I. Holoblástica (completa)
Ovo isolécito = pouco vitelo
Ovo mesolécito = quantidade intermediária de vitelo
Ex: ouriço, anfíbios, cobras e mamíferos
II. Meroblástica (incompleta)
Ovo telolécito = muito vitelo
Ovo centrolécito = vitelo no centro do ovo
Ex: insetos, peixes, aves e répteis
Chalaza = estrutura proteica que faz com que o embrião fique sempre na parte de cima do ovo de galinha. 
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Padrões de 
clivagem
Mamíferos em Geral
Holobástica rotacional
Zigoto isolécito
Não precisa ter muito vitelo, devido a existencia de placenta. 
Quando há clivagem total (holoblastica) e pouco vitelo (Isolécito)
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Mamíferos
Particularidades das clivagens em mamáferos:
1. Inicia 1 dia após a fertilização
2. Divisões mais lentas (12 a 24h)
3. Rotacional:
1a divisão: meridional
2a divisão: 1 blastômero = meridional
 1 blastômero = equatorial
4. Falta de sincronização nas divisões precoces. Não dividem ao mesmo tempo e pode haver números ímpares de células!
5. Genoma do embrião é ativado precocemente no estágio de clivagem
6. Compactação
A primeira divisão sempre ocorre no sentido meridional. 
A segunda divisão (um lado meridional e outro lado equatorial). As clivagens nos blastomeros não possuem sincronia. (Rotação sobre o proprio eixo).
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Compactação
 Ocorre na transição do estágio de 8 células para a 3ª divisão 
- As células ficam mais amontoadas = bola compactada de células
Mórula
Células externas 
Células internas
16 células = MÓRULA
A morula ainda está envolta pela zona pelucida. Possui 16 blastomeros (celulas). 
Qualquer celula da morula eu consigo fazer qualquer tecido do corpo (células totiopotentes), essa é a ultima vez que as celulas estão todas iguais.
Na proxima divisão as celulas já iniciam o processo de diferenciação celular. 
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Trofoblasto e Embrioblasto
Blastocisto inicial
Blastocisto final
Embrioblasto
(massa interna de células)
Zona pelúcida degenerando
Cavidade blastocistica
Trofoblasto
 Células externas -> TROFOBLASTO -> córion
 Células internas -> EMBRIOBLASTO -> embrião + saco vitelino + âmnio + alantóide
Após a clivagem total (16 celulas), há formação do blastocisto (trofoblasto e embrioblasto). 
As celulas do centro da morula modificam proteinas e ficam mais unidas entre si (compactação) = (embrioblasto)
As outras celulas que não se compactaram formam a cavidade blastocisticas, e as celulas que revestem essa cavidade é o trofoblasto.
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Blastocisto inicial
Blastocisto final
Embrioblasto
(massa interna de células)
Zona pelúcida degenerando
Cavidade blastocistica
Trofoblasto
1o. evento de diferenciação celular no embrião!
Embrião de 8 células -> trofoblasto e embrioblasto -> totipotentes
Células da massa interna -> todas as células do corpo -> pluripotentes
Trofoblasto = uma determinada parte da gravidez
Embrioblasto = formação do embrião.
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Cavitação
trofoblasto -> fluido dentro da mórula -> CAVIDADE BLASTOCÍSTICA
Blastocisto inicial
Blastocisto final
Embrioblasto
(massa interna de células)
Zona pelúcida degenerando
Cavidade blastocistica
Trofoblasto
POR CAVITAÇÃO
cavidade blastocística -> BLASTOCISTO
A zona pelucida ainda continua até o inicio da implantação. 
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Dobramento
Zona pelúcida
Zona pelúcida
 Local: tuba uterina 
Compactação
Blastocisto
A perda da zona pelúcida
A perda da zona pelúcida
A blastocele produz muito liquido e faz com que a zona pelucida estoure para o inicio da implantação. 
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Fecundação
(1o Dia)
Primeira Clivagem
Zona Pelúcida
Estágio
Duas células
Estágio
Quatro células
Estágio
Oito células
Mórula
Blastocisto
128 células
Implantação e formação da placenta 
(7o dia)
Ovário
Oviduto
Compactação
“Cavitação”
Eclosão
Útero
1a semana do desenvolvimento
7 dias de clivagem -> De uma celula para mórula. 
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