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* * FACULDADE DE EDUCAÇÃO E MEIO AMBIENTE Instituto Superior de Educação – ISE/FAEMA Profº Ms. André Tomaz Terra Júnior GENÉTICA * * Biologia refere-se à função através da qual os seres vivos produzem descendentes, dando continuidade à sua espécie. Organismos vivos resultam da reprodução a partir de organismos vivos pré-existentes; Teoria da geração espontânea ou abiogênese. Biogênese x Abiogênese Métodos Reprodução: Assexuada um indivíduo reproduz-se sem que exista a necessidade de qualquer partilha de material genético entre organismos. Ex: Bactérias, Plantas. Sexuada transferência de material genético de organismos da mesma espécie (“Macho" e “Fêmea“). INTRODUÇÃO REPRODUÇÃO * * BIOGÊNESE X ABIOGÊNESE INTRODUÇÃO * * John T. Needham (1713-1781) submetia à fervura frascos contendo substancias nutritiva que continham “força vital” ; Lazzaro Spallanzani (1729-1799) mesmo experimento anterior, porém com maior tempo de fervura; Louis Pasteur (1822 – 1895) conseguiu-se comprovar definitivamente que os microorganismos surgem a partir de outros preexistentes. INTRODUÇÃO * * INTRODUÇÃO REPRODUÇÃO REPRODUÇÃO ASSEXUADA É um processo biológico através do qual um organismo produz uma cópia geneticamente igual a si próprio, sem que haja recombinação de material genético. Ex: Clonagem, Plantas. A reprodução é processada artificialmente, ainda que possa ocorrer naturalmente. Plantas na maioria das vezes se reproduzem de forma sexuadamente, através de esporos ou de sementes. * * INTRODUÇÃO REPRODUÇÃO Formas de Reprodução Assexuada: Fissão Binária Bactérias e as leveduras Esporogénese formação de mitoesporos Fragmentação clonal Vírus pode ser considerada como assexuada controlam do material genético de células hospedeiras para reprodução Paternogênese formação e desenvolvimento de um embrião sem necessidade de fertilização dos óvulos por parte do macho * * INTRODUÇÃO REPRODUÇÃO REPRODUÇÃO SEXUADA Combinação de material genético (normalmente o DNA) de dois seres distintos (os progenitores) através da conjugação de duas células haplóides (os gâmetas) por cariogamia. Cariogamia fusão do ovúlo haplóide com o espermatozoide haploide. Animais (diploides) apresentam dois alelos (variedade de genes) para cada traço genético. Os seus descendentes herdarão um alelo, para cada traço que irão exibir, de cada um dos seus progenitores. Mutação quando há duas cópias de cada gene. Alogamia os dois gametas provêm de seres distintos. Autogamia ocorre em organismos hermafroditas que procedem à autofecundação. * * INTRODUÇÃO REPRODUÇÃO REPRODUÇÃO SEXUADA Animais a reprodução envolve geralmente a união de dois seres de sexos diferentes. As células sexuais produzidas pelo macho e pela fêmea são designadas por gametas, e são produzidas em órgãos sexuais chamados gônadas que produzem as células sexuais (Gametas) necessárias para a sua reprodução. Feminino ovário Masculino testículo Os gametas masculinos (espermatozoides), fecundam o gameta feminino (óvulo), dando origem ao ovo, que se desenvolverá num embrião e, posteriormente, no novo filho. * * INTRODUÇÃO REPRODUÇÃO REPRODUÇÃO SEXUADA Animais a reprodução envolve geralmente a união de dois seres de sexos diferentes. As células sexuais produzidas pelo macho e pela fêmea são designadas por gametas, e são produzidas em órgãos sexuais chamados gônadas que produzem as células sexuais (Gametas) necessárias para a sua reprodução. Feminino ovário Masculino testículo Os gametas masculinos (espermatozoides), fecundam o gameta feminino (óvulo), dando origem ao ovo, que se desenvolverá num embrião e, posteriormente, no novo filho. * * INTRODUÇÃO REPRODUÇÃO REPRODUÇÃO SEXUADA Está relacionada com processos que envolvem troca e mistura de material genético entre indivíduos de uma mesma espécie os descendentes se assemelham aos pais, mas não são idênticos a eles. Alterações ambientais Reprodução Sexuada sofre menos efeitos, são adaptáveis a essas variações Variabilidade Genética podem conter em seu material genético condições que resistam a essas condições. Reprodução Assexuada são mais susceptíveis a essas alterações Geneticamete Idênticos. * * INTRODUÇÃO REPRODUÇÃO FECUNDAÇÃO É a união dos gametas (óvulos e espermatozoides) e através desse fenômeno características de dois indivíduos diferentes se misturam e são passadas aos descendentes, um mecanismo conhecido como Hereditariedade. Pode acontecer de duas formas diferentes: Fecundação interna ocorre dentro do corpo do animal Fecundação externa ocorre fora do corpo do animal, geralmente na água ou ambientes úmidos. * * INTRODUÇÃO REPRODUÇÃO FECUNDAÇÃO Formas diferentes do embrião se desenvolver Ovíparos: após o óvulo ser fecundado, o embrião se desenvolve dentro de um ovo, que a fêmea deposita no ambiente. O ovo garantirá nutrientes e proteção para o embrião crescer. Ex: aves (Pinguins) e répteis (Tartaruga); Vivíparos: quando os embriões permanecem dentro do corpo da fêmea, sendo nutridos e protegidos pelo corpo materno. Ex: Mamíferos (Ser humano); Ovovivíparos: se após a fecundação o embrião se formar dentro de um ovo e for mantido dentro do corpo dos progenitores. Ex: Cavalo-marinho. * * INTRODUÇÃO FECUNDAÇÃO Na fecundação o espermatozóide fornece para o zigoto o núcleo e o centríolo. As mitocôndrias dos espermatozóides desintegram-se no citoplasma do óvulo. Todas as mitocôndrias do corpo do novo indivíduo são de origem materna. * * Espermatozóide fertilizador os demais o auxilia a penetrar nas barreiras que protegem o gameta feminino Zona pelúcida: Facilita e mantém a ligação do espermatozóide (ZP3); Induz a reação acrossômica ; Libera acrosina Integrina desintegrina FECUNDAÇÃO * * INTRODUÇÃO FECUNDAÇÃO * * INTRODUÇÃO REPRODUÇÃO ESPERMATOGÊNESE É o processo fisiológico no qual se produzem os espermatozóides a partir de células germinativas, através de mitose É a sequência de eventos, onde célula precursora masculina (Espermatogônia) torna-se um espermatozoide (Gameta masculino) As espermatogônias permanecem quiescentes (temporariamente sem desenvolver) nos túbulos seminíferos dos testículos desde o período fetal, e na puberdade aumentam de número e sofrem maturação que continua até a velhice. * * INTRODUÇÃO REPRODUÇÃO Sofrem várias divisões mitóticas, crescem e se desenvolvem, formando os espermatócitos primários. Cada um desses sofre a primeira divisão meiótica (divisão reducional) para formar dois espermatócitos secundários haploides (1n). Sofrem a segunda divisão meiótica para formar quatro espermátides haploides. Gradualmente as espermátides vão sendo transformadas em espermatozóides por um processo chamado espermiogênese. * * INTRODUÇÃO REPRODUÇÃO O espermatozóide maduro é uma célula móvel, formada por cabeça, colo e cauda. Cabeça é a maior parte e contém o núcleo haplóide e o acrossoma, organela em forma de capuz que contém várias enzimas importantes para a fertilização, pois facilita sua penetração ovular. Colo é a região que une essas duas estruturas. Cauda é constituída por três segmentos: a peça intermediária, peça principal e peça terminal. Essa estrutura, formada a partir dos centríolos, favorece a motilidade durante a fecundação. Peça intermediária contém mitocôndrias que fornecem ATP para a atividade desse flagelo Herança Mitocondrial Materna. * * INTRODUÇÃO REPRODUÇÃO A espermatogênese dura por volta de 64 dias nos túbulos seminíferos e 12 dias no epidídimo, etapa fundamental do ciclo senão os espermatozóides morreriam dentro de 24 – 36 horas. Eles adquirem sua motilidade somente mediante a adição de secreções das glândulas sexuais acessórias (próstata e vesículas seminais) no ejaculado. * * INTRODUÇÃO * * INTRODUÇÃO REPRODUÇÃO OVOGÊNESE Ovário é o orgão onde se produzem as células germinais femininas, assegurando a sua maturação e libertação a intervalos regulares, durante a idade reprodutiva da mulher, de um gameta capaz de ser fecundado. Funções básicas do funcionamento dos ovários: Gametogênese processo maturativo que culminam com a liberação do ovócito maduro, apto a ser fecundado. Esteroigênese liberação de hormônios esteroides. Estão intimamente interligadas. * * INTRODUÇÃO REPRODUÇÃO OVOGÊNESE A função endócrina dos ovários, produzindo estrogênios e progesterona, sincroniza a atividade do trato genital e da glândula mamária com o ciclo ovulatório permitindo assim, a liberação cíclica de um ovócito. No ovário identificam-se 2 zonas: Cortex uma zona periférica que possui numerosos folículos em diversos estágios de desenvolvimento, corpos amarelos e corpus albicans formados pela regressão dos anteriores Medular * * Esquema mostrando os diferentes estágios de desenvolvimento do ovócito: 1 - Folículo primordiais 2 - Folículo primário 3 - Folículo antrais 4 - Folículo pré-oulatório 5 - Ovulação 6 - Corpus luteum 7 - Corpus albicans INTRODUÇÃO REPRODUÇÃO * * INTRODUÇÃO REPRODUÇÃO OVOGÊNESE Ovários encontram-se agrupamentos celulares chamados folículos ovarianos de Graff, onde estão as células germinativas, que originam os gametas, e as células foliculares, responsáveis pela manutenção das células germinativas e pela produção dos hormônios sexuais femininos. Ciclo menstrual apenas um folículo ovariano entra em maturação, período compreendido entre duas menstruações consecutivas e que dura, em média, 28 dias. Isso significa que, a cada ciclo, apenas um gameta torna-se maduro e é liberado no sistema reprodutor da mulher. Os ovários alternam-se na maturação dos seus folículos, ou seja, a cada ciclo menstrual, a liberação de um óvulo, ou ovulação, acontece em um dos dois ovários. * * INTRODUÇÃO REPRODUÇÃO * * INTRODUÇÃO REPRODUÇÃO OVOGÊNESE É dividida em três etapas: Fase de multiplicação ou de proliferação: É uma fase de mitoses consecutivas, quando as células germinativas aumentam em quantidade e originam ovogônias. Nos fetos femininos humanos, a fase proliferativa termina por volta do final do primeiro trimestre da gestação. Quando uma menina nasce, já possui em seus ovários cerca de 400 000 folículos de Graff. É uma quantidade limitada, ao contrário dos homens, que produzem espermatogônias durante quase toda a vida. * * INTRODUÇÃO REPRODUÇÃO OVOGÊNESE Fase de crescimento: Logo que são formadas, as ovogônias iniciam a primeira divisão da meiose, interrompida na Prófase I. Passam, então, por um notável crescimento, com aumento do citoplasma e grande acumulação de substâncias nutritivas. Esse depósito citoplasmático de nutrientes chama-se vitelo, e é responsável pela nutrição do embrião durante seu desenvolvimento. * * INTRODUÇÃO REPRODUÇÃO OVOGÊNESE Fase de maturação: Dos 400 000 ovócitos primários, apenas 350 ou 400 completarão sua transformação em gametas maduros, um a cada ciclo menstrual. A fase de maturação inicia-se quando a menina alcança a maturidade sexual, por volta de 11 a 15 anos de idade. Quando o ovócito primário completa a primeira divisão da meiose, interrompida na prófase I, origina duas células. * * INTRODUÇÃO REPRODUÇÃO OVOGÊNESE Fase de maturação: Uma delas não recebe citoplasma e desintegra-se a seguir, na maioria das vezes sem iniciar a segunda divisão da meiose. É o primeiro corpúsculo (ou glóbulo) polar. A outra célula, grande e rica em vitelo, é o ovócito secundário (ovócito de segunda ordem ou ovócito II). Ao sofrer, a segunda divisão da meiose, origina o segundo corpúsculo polar, que também morre em pouco tempo, e o óvulo, gameta feminino, célula volumosa e cheia de vitelo. * * INTRODUÇÃO REPRODUÇÃO * * INTRODUÇÃO REPRODUÇÃO OVOGÊNESE * * INTRODUÇÃO REPRODUÇÃO Os gametas se fundem (Fecundação) aos pares (Masculino e Feminino), que possuem papéis diferentes na formação do descendente. Eles trazem a mesma quantidade haplóide de cromossomos. Gametas femininos possuem nutrientes, que alimentam o embrião durante o seu desenvolvimento. Gametas masculinos são móveis, responsáveis pelo encontro que pode acontecer no meio externo Fecundação externa. * * INTRODUÇÃO REPRODUÇÃO O eixo hipotálamo-hipófise-gonadal é responsável pela produção de hormônios gonadotróficos (FSH e LH) que dão inicio as mudanças cíclicas no ovário na puberdade. Estes hormônios por sua vez levam o ovário a secretar estrógeno e progesterona, responsável pelo ciclo uterino. O ciclo uterino e ovariano prepara o sistema reprodutor para a gravidez. * * O hormônio folículo-estimulante (FSH) Estimula a secreção de estrogênio, responsável por desenvolver na superfície do ovário um folículo que contém o óvulo. Regula o crescimento, desenvolvimento, puberdade, reprodução e secreção de hormônios. A produção desse hormônio é estimulada por outro hormônio, o luteinizante (LH). O FSH e LH são produzidos pela hipófise e juntamente realizam a liberação do óvulo durante o ciclo. A ovulação ou época fértil se dá ao redor do 14˚ dia do ciclo, quando esse for de 28 dias. O início do ciclo é o primeiro dia da menstruação. HORMÔNIO FSH INTRODUÇÃO * * VARIAÇÃO HORMONAL * * CICLO OVARIANO Fase folicular: Dura 12-16 dias. Iniciada pelo FSH, acompanhada pelo aumento de estrógeno, que tem um aumento rápido e desencadeia um aumento pré-ovulatório de LH, que induz a ovulação. * * Fase luteínica: Dura 10-16 dias. Caracterizada por uma mudança na dominância de estrógenos para progesterona pela formação de um corpo lúteo. CICLO OVARIANO * * FASE SECRETORA Depois da ovulação, o corpo lúteo secreta progesterona e estrógeno. O estroma uterino torna-se edemaciado e as células do estroma de hipertrofiam (reação da decídua) preparando-se para uma possível gravidez. MENSTRUAÇÃO Abrange 4-5 dias durante os quais a membrana mucosa do endométrio descama e ocorre o sangramento. Os sinais ovarianos de queda do estrógeno e progesterona são essenciais. FASE PROLIFERATIVA Após a menstruação, há um aumento do estímulo estrogênico, regenerando o endométrio, a partir das glândulas uterinas da camada basal. CICLO UTERINO * * * * A ovulação é a liberação de um óvulo maduro feita por um dos ovários por volta do 14º dia do ciclo menstrual, contado a partir do 1º dia de menstruação. No ovário (o local de onde sai o óvulo) surge o corpo lúteo ou amarelo uma estrutura amarelada que passa a produzir o estrogênio e progesterona. Esses hormônios atuam juntos, preparando o útero para uma possível gravidez, além disso, o estrogênio estimula o aparecimento das características sexuais femininas secundárias. O óvulo liberado é “captado” por uma das tubas uterinas, que ligam os ovários ao útero. Revestindo essas tubas internamente, existem células com cílios que favorecem o deslocamento do óvulo até a cavidade do útero. * Quando o espermatozoide se aproxima da zona pellucida do óvulo, que é necessário para que se inicie a reação, a membrana que reveste o acrossoma funde-se com a membrana plasmática do espermatozoide, expondo o conteúdo do acrossoma. O conteúdo inclui antígenos de superfície e numerosas enzimas digestivas que são responsáveis pela penetração através da camada externa do óvulo, permitindo a fertilização. * * * * * * * * * * * * * * *
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