Gametogenese, Ciclo Reprodutivo e Fecundação.

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1. Gametogênese 
O espermatozoide e o ovócito são células sexuais altamente especializadas, ou 
células germinativas. Elas contem metade do numero de cromossomos 
necessários (i. e., 23 em vez de 46). O numero de cromossomos é reduzido 
durante um tipo especial de divisão celular, a meiose. Esse tipo de divisão 
celular ocorre durante a gametogênese. Esse processo de maturação é 
chamado de espermatogênese no sexo masculino e ovogênese no sexo 
feminino. Esse processo, que envolve os cromossomos e o citoplasma dos 
gametas, prepara essas células sexuais para a fecundação. 
2. Anatomia do Sistema Reprodutor Masculino 
 O sistema reprodutor masculino inclui o pênis, os testículos, os 
epdídimos, os ductos deferentes, a próstata, as vesículas seminais, as 
glândulas bulboretrais, os ductos ejaculatórios e a uretra. Os testículos são 
glândulas ovais suspensas no escroto. 
 Cada testículo é formado por túbulos seminíferos extremamente 
enoveladas que produzem espermatozoides. Os espermatozoides imaturos 
passam para um canal único também enovelado, o epidídimo, onde são 
armazenadas. Os ductos deferentes levam os espermatozoides do epidídimo 
para o canal ejaculatório, que penetra a uretra. 
 A uretra é um tubo que dá passagem à urina para fora do corpo; sua 
parte esponjosa está contida no pênis. Dentro do pênis, três colunas de tecido 
erétil circundam a uretra. Durante a excitação sexual, esse tecido se enche de 
sangue, tornando o pênis ereto. O sêmen é formado por espermatozoides 
misturados com um líquido proveniente das vesículas seminais, glândulas 
bulboretrais e próstata. 
 
 
 
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2.1. Espermatogênese 
 Os espermatozoides primordiais – as espermatogônias – são 
transportados em células germinativas ou espermatozoides maduros. Antes da 
maturação, as espermatogônias permanecem quiescentes nos túbulos 
seminíferos dos testículos desde o período fetal até puberdade, quando 
começam a aumentar em número. Depois de várias divisões mitóticas, as 
espermatogônias crescem e gradualmente sofrem modificações que as 
transformam em espermatócitos primários – as maiores células germinativas 
no túbulos. 
 Cada espermatócito primário sofre em seguida uma divisão 
reducional - a primeira divisão meiótica – para formar dois espermatócitos 
secundários haplóides, que têm cerca da metade do tamanho dos 
espermatócitos primários. Em seguida, os espermatócitos secundários sofrem 
a segunda divisão meiótica para formar quatro espermátides haplóides, com 
cerca de metade do tamanho dos espermatócitos secundários. 
 Durante essa divisão, não ocorre nenhuma redução posterior no 
número de cromossomos. As espermátides são gradualmente transformadas 
em quatro espermatozoides maduros por u processo conhecido com 
espermatogênese. Durante essa metamorfose, o núcleo se condensa, o 
acrossomo se forma, e a maior parte do citoplasma é perdida. Todo o processo 
de espermatogênese, que inclui a espermiogênese, demora cerca de 2 meses 
e normalmente se continua por toda a vida reprodutiva do homem. 
 
3. Anatomia do Aparelho Reprodutor Feminino 
O aparelho reprodutor feminino consiste de órgãos internos e externos. Os 
órgãos internos do aparelho reprodutor feminino compreendem dois ovários, 
duas tubas uterinas, um útero e a vagina. 
Os ovários são os órgãos mais importantes do aparelho reprodutor feminino. 
São diferenciadas duas regiões, a cortical que abriga os folículos primordiais e 
a medular que está conectada ao hilo. Os ovários possuem duas funções 
primárias, a função reprodutora e a função endócrina. Os ovários são órgãos 
que produzem os óvulos e depois os amadurecem, produzem, também, os 
hormônios sexuais estrógeno e progesterona. 
As tubas uterinas possuem uma região proximal, o istmo, e uma distal onde 
estão situadas a ampola, local da fecundação, e o infundíbulo, que é um 
segmento em forma de funil, que se abre na cavidade do corpo e apresenta 
franjado, as fímbrias, as quais farão a captação do ovócito. 
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O útero pode ser dividido anatomicamente de dois modos. A divisão por 
regiões separa o útero em fundo, corpo e colo. Outro modo de dividi-lo é por 
camadas. A parede que reveste o útero externamente e também dá 
sustentação ao órgão é o perimétrio, em seguida há uma camada de músculo 
liso chamado de miométrio responsável pelas contrações uterinas, e mais 
internamente existe uma camada mucosa denominada endométrio, que irá 
abrigar o óvulo fecundado e promoverá a nutrição para o desenvolvimento e 
crescimento do embrião através da formação da placenta, caso o óvulo não 
tenha sido fecundado, o endométrio será expulso do útero juntamente com o 
óvulo em decorrência de contrações do miométrio, no processo chamado de 
menstruação. 
A vagina é um órgão fibromuscular oco de paredes finas. Estende-se desde o 
colo do útero até sua abertura externa. É recoberta por muco na sua parte 
interna, ou seja, possui glândulas secretoras de muco, o qual tem acidez 
elevada com pH próximo de 5,7, o que confere a vagina a função de proteção 
pois neutraliza algumas bactérias que ali encontram-se. Entretanto, essa 
acidez é prejudicial para os espermatozóides, que apesar do líquido seminal 
alcalino tamponar esse muco cerca de 50 minutos antes, ainda assim, 99% dos 
espermatozóides ejaculados são perdidos na vagina. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3.1 Ovogênese 
É o processo da formação do gameta feminino. Esse processo implica, além da 
redução do numero diploide de cromossomos para haploide, o armazenamento 
maior ou menor de substancias de reserva, levando em conta o que o embrião 
necessitara para o desenvolvimento. Enquanto a substancia de reserva é 
mínima naqueles embriões que desde o inicio do desenvolvimento que 
estabelecem conexões nutritivas com a mãe, ou, passando por um estagio 
larval, retiram os nutrientes do meio, em outros embriões, a substancia de 
reserva acumulada no ovo torna o embrião autossuficiente até a eclosão. 
Finalmente, é durante a ovogênese que se vão depositando no gameta 
feminino produtos de expressão genica que influenciarão o engatilhamento da 
expressão de outros genes no inicio do desenvolvimento do embrião. 
3.2 Atividades mitóticas das Ovogônias: período germinativo ou de 
proliferação. 
Depois que as PGCs chegam nas gônadas inicia uma fase de rápida 
proliferação mitótica. Em uma divisão mitótica, cada célula germinativa produz 
duas células diploide que são geneticamente iguais. Através de várias séries 
de divisões mitóticas, o número de células germinativas primordiais aumenta 
exponencialmente de centenas para milhões. 
Nas fêmeas, essas células germinativas são chamadas de ovogônias, que 
passam por um período de intensa atividade mitótica no ovário embrionário 
entre o segundo e o quinto mês de gestação. Durante esse período, a 
população de células germinativas aumenta de alguns milhares para 7 milhões. 
Esse número representa a quantidade máxima de células germinativas que já 
foi encontrado nos ovários. Pouco tempo depois, várias ovogônias sofrem uma 
degeneração natural chamada atresia. Na puberdade, o número de ovogônias 
reduzirá para praticamente 0,8%, e deste, somente serão ovulados de 400 a 
500 (0,0006%). 
Uma das razões para a atresia é que já antes do nascimento muitos folículos 
primordiais começam a crescer, mas ainda não há produção de hormônios que 
possam estimular seu crescimento, eles se perdem. Atresia das células 
germinativas é uma característica histológica permanente do ovário humano 
que acontecerá até menopausa. 
Depois que os gametas terminam seu estágio germinativo inicia a meiose 
(prófase) e permanece nessa fase até que se atinja a maturidadesexual, 
quando uma determinada quantidade de ovócitos de primeira ordem, em cada 
ciclo, progride na meiose. 
 
 
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3.3. Período de Meiose do Gameta Feminino 
Uma vez terminado o período de proliferação, as ovogônias aumentam de 
volume e se preparam para a meiose. 
A importância biológica da meiose em humanos é semelhante a de outras 
espécies. As funções primárias são: 
Redução do número de cromossomos de diploide (2n) para haploide (1n), de 
modo que o número de cromossomos da espécie pode ser mantido de geração 
para geração. 
Rearranjo independente dos cromossomos maternos e paternos para uma 
melhor mistura de características genéticas. 
E ainda a redistribuição da informação genética materna e paterna através do 
processo de crossing-over durante a primeira divisão meiótica. 
Na primeira divisão meiótica, também chamada de divisão reducional, uma 
prófase prolongada leva à emparelhamento de cromossomos homólogos e 
frequente crossing-over, o que resulta na troca de segmentos entre os 
membros dos cromossomos emparelhados. Após a prófase as ovogônias 
passam a ser denominadas ovócitos primários ou de primeira ordem, processo 
que é irreversível. 
Meiose na fêmea humana é um processo muito lento. Enquanto os ovócitos 
primários entram na fase dictiado da primeira divisão meiótica nos primeiros 
meses após o nascimento, o primeiro de dois bloqueios no processo meiótico 
ocorre. A primeira divisão meiótica converte o ovócito primário em secundário, 
ocorre imediatamente antes da ovulação. 
O ovócito secundário começa a segunda divisão meiótica, mas novamente, o 
processo meiótico estaciona durante a metáfase. O estímulo para liberar desse 
bloqueio meiótico é a fecundação por um espermatozoide, ou seja, um ovócito 
secundário não consegue completar a segunda divisão meiótica e tornar-se um 
ovótide ou óvulo se não ocorrer a fecundação. 
4. Ciclo Reprodutivo Feminino 
Iniciando-se na puberdade, as mulheres passam por ciclos reprodutivos 
mensais regulados pelo hipotálamo, glândula hipófise e ovários. 
Esses ciclos preparam o sistema reprodutor para a gravidez. 
O hormônio liberador de Gonadotrofina (GnRH) é sintetizado no hipotálamo e 
esta responsável por liberar dois hormônios: 
Hormônio Folículo Estimulante FSH: Estimula o desenvolvimento dos folículos 
ovarianos e a produção de estrogênio por suas células foliculares. 
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Hormônio Luteinizante LH: Atua como disparador da ovulação e estimula as 
células foliculares e o corpo lúteo a produzir progesterona. 
Esses hormônios induzem também o crescimento dos folículos e do 
endométrio. 
4.1. Ciclo Ovariano 
O FSH e o LH produzem mudanças cíclicas nos ovários como: 
desenvolvimento dos folículos, ovulação e formação do corpo lúteo. 
Durante cada ciclo o FSH promove o crescimento de vários folículos 
primordiais, entretanto, apenas um folículo primário se desenvolve até se tornar 
folículo maduro e se rompe. 
4.2 Desenvolvimento Folicular 
O desenvolvimento folicular é caracterizado por: 
• Crescimento e diferenciação do ovócito primário; 
• Proliferação das células foliculares; 
• Formação da zona pelúcida; 
• Desenvolvimento de uma capsula de tecido conjuntivo que envolve o 
folículo – a teca folicular. Acredita-se que as células da teca produzam 
um fator angiogênico que promove o crescimento dos vasos sanguíneos 
que fornecem suporte nutritivo ao desenvolvimento do folículo. 
 
Ilustrações das inter-relações entre o hipotálamo, a hipófise, os ovários e o endométrio. 
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4.3 Ovulação 
As células foliculares dividem-se ativamente, produzindo uma camada 
estratificada em torno do ovócito. 
Na sequencia, surgem em torno das células foliculares espaços preenchidos 
por fluidos, coalescem para formar uma única e grande cavidade, o antro que 
contem fluido folicular. Depois que o antro se forma, o folículo ovariano é 
denominado folículo secundário. 
O ovócito primário é envolvido por um acumulo de células foliculares, cumulus 
ooforus, que se projeta para dentro do antro. O folículo continua a crescer até 
que produz um intumescimento na superfície do ovário. Um pequeno ponto 
avascular, o estigma, logo aparece nessa saliência. Precedendo a ovulação, o 
ovócito secundário e algumas células do cumulus oofurus destacam-se do 
interior do folículo distendido. 
O ovócito secundário expelido é envolvido pela zona pelúcida e por uma ou 
mais camadas de células foliculares, as quais se arranjam radialmente para 
formar a corona radiata e o cumulus oophorus. 
4.4. Corpo Lúteo 
Logo após a ovulação, o folículo ovariano sofre colapso. Sob a influencia do 
LH, as paredes do folículo se desenvolvem em uma estrutura glandular, o 
corpo lúteo, que secreta progesterona e alguma quantidade de estrogênio. 
Se o ovócito é fecundado, o corpo lúteo aumenta de tamanho e forma o corpo 
lúteo gravídico, aumentando sua produção hormonal. A degeneração do corpo 
lúteo é impedida pela gonadotrofina coriônica humana hCG. 
Se o ovócito não é fecundado, o corpo lúteo involui e degenera cerca de 10 a 
12 dias após a ovulação, quando é chamado de corpo lúteo da menstruação. 
Posteriormente, o corpo lúteo é transformado em uma cicatriz branca no ovário, 
o corpus albicans (corpo lúteo degenerado). 
4.5. Ciclo Menstrual 
O ciclo menstrual é o período o qual o ovócito amadurece, é ovulado e entra na 
tuba uterina. Os hormônios produzidos pelos folículos ovarianos e pelo corpo 
lúteo (estrogênio e progesterona) causam mudanças cíclicas no endométrio. 
Essas mudanças mensais na camada interna do útero constitui o ciclo 
menstrual. O ciclo menstrual médio é de 28 dias (varia de 23 e 35 dias), sendo 
o primeiro dia do ciclo designado como o dia no qual se inicia no fluxo 
menstrual. 
 
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4.5.1. Fases do Ciclo Menstrual 
Para fins descritivos, o ciclo menstrual é dividido três fases principais: 
1. Fase Menstrual 
O primeiro dia de menstruação é o inicio do ciclo menstrual. A camada 
funcional da parede uterina desintegra-se e é expelida com o fluxo 
menstrual, que normalmente dura de 3 a 5 dias. O fluxo menstrual ou o 
sangue descartado pela vagina está misturado com pequenos 
fragmentos de tecido endometrial. Após a menstruação o endométrio 
erodido torna-se delgado. 
 
2. Fase Proliferativa 
A fase proliferativa, que dura em torno de 9 dias, coincide com o 
crescimento dos folículos ovarianos e é controlada pelo estrogênio 
secretado por estes folículos. Ocorre um aumento de duas a três vezes 
na espessura do endométrio durante esse tempo. No inicio dessa fase, o 
epitélio superficial se reconstrói e recobre o endométrio. As glândulas 
aumentam e as artérias espiraladas se alongam. 
3. Fase Lútea 
A fase lútea, com aproximadamente 13 dias, coincide com a formação e 
crescimento e funcionamento do corpo lúteo. A progesterona produzida 
pelo corpo lúteo estimula o epitélio glandular a secretar um material 
mucoide rico em glicogênio. As glândulas tornam-se amplas, tortuosas 
saculares, e o endométrio espessa-se por causa da influencia da 
progesterona e do estrogênio do corpo lúteo, e também pelo aumento de 
fluido no tecido conjuntivo. 
Se a fecundação não ocorre: 
• O corpo lúteo degenera; 
• Os níveis de estrogênio e progesterona caem e o endométrio 
secretor entra na fase isquêmica durante o ultimo dia da fase 
lútea; 
• Ocorre a menstruação. 
 
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5. Fecundação 
 A fecundação é definida como encontro e a fusão de duas células 
gaméticas, formando um indivíduo novo a partir da combinação dos gametas 
do pai e da mãe, sendo este uma série de processos e não de um único 
evento, resultando na variabilidade genética. 
 A somado processo meiótico, a troca de segmentos cromossômicos, o 
crossing-over e a imigração dos cromossomos em anáfase I, resultam em um 
embaralhamento do material genético, tornando-se matematicamente 
impossível a copia de individuo idêntico, ressalva aquelas fecundações 
monozigomaticas, ou seja, provenientes da mesma fecundação que apesar de 
ter o mesmo genoma continuam sendo um individuo único. Há grandes 
dificuldades para fecundação, entre elas destacam-se: Penetração na corona 
radiata, fixação e penetração na zona pelúcida, fusão do espermatozoide como 
ovócito, impedindo a polispermia, ativação metabólica do ovo, descondensação 
do núcleo do espermatozóide, termino da meiose e desenvolvimento dos 
pronúcleos no ovócito. 
5.1. Penetração na corona radiata: 
Quando os espermatozóides se encontram com o ovócito na ampola da 
tuba uterina, eles se defrontam com a corona radiata e com a camada externa 
do ovócito. 
A corona radiata é uma camada muito celular, que consiste em duas ou três 
camadas de células foliculares, com uma matriz intercelular composta de 
proteínas e alta concentração de carboidratos, especialmente acido hialurônico. 
Estando ligada à camada protetora exterior do óvulo, a zona pelúcida. 
Apesar de se acreditar que a hialuronidase, que sai do acrossomo da 
cabeça do espermatozóide, desempenha um papel importante na penetração 
da corona radiata, os movimentos natatórios ativos dos espermatozóides 
parecem desempenhar um papel significativo ma penetração da corona radiata. 
5.2. Fixação e penetração na zona pelúcida: 
A zona pelúcida, que tem 13 micrômetros de espessura no ser humano, é 
constituída principalmente de glicoproteínas sulfatadas. Apesar de ter sua 
composição extremamente simples ela desempenha papeis fundamentais, 
como: 
5.2.1. Serve como barreira que, normalmente, permite que só os 
espermatozóides da mesma espécie tenham acesso ao ovócito. 
5.2.2. Normalmente, ela impede a implantação prematura do ovo em 
segmentação na parede uterina. 
 
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5.2.3. Após a fertilização, a zona modificada impede que 
espermatozoides adicionais alcancem o ovo. 
Os espermatozoides dos mamíferos sofrem a reação acrossômica 
somente depois de ligarem-se a zona pelúcida. A essência desta reação é a 
fusão das partes da membrana acrossômica externa com a membrana 
plasmática e a eliminação das partes fundidas sob a forma de pequenas 
vesículas. Isto resulta na liberação de grande quantidade de enzimas 
armazenadas no acrossomo. 
Depois da reação acrossômica, a membrana acrossômica interna forma 
a superfície externa que cobre a maior parte da cabeça do espermatozoide. 
Perto da cabeça do espermatozoide (Região Equatorial), a membrana 
acrossômica interna se funde com o restante da membrana plasmática pós-
acrossômica a fim de manter uma continuidade da membrana em torno da 
cabeça do espermatozoide. 
Somente após o termino da reação acrossomica é que o 
espermatozoide consegue digestão das enzimas acrossômicas. Apesar da 
ação de varias enzimas acrossômicas, a enzima mais importante é acrosina, 
uma serina proteinase que esta presa à membrana acrossomica interna. 
6. Fusão do espermatozoide com o Ovócito 
Em um breve período que transita pelo espaço perivitelino, o 
espermatozoide entra em contato com a membrana plasmática do ovócito. A 
fusão do espermatozoide com ovócito se dá na região equatorial da cabeça, 
no local em que a membrana acrossomica interna havia se fundido com o 
restante da membrana plasmática do espermatozoide. 
Após a fusão inicial, o conteúdo do espermatozoide mergulha no ovócito; 
apesar membrana plasmática do espermatozoide, antigenicamente distinta da 
membrana do ovócito, se incorporar a esta, ela continua identificável. 
7. Impedindo a Polispermia 
Após a fusão de um espermatozoide com o ovócito, a penetração de outros 
espermatozoides no ovócito (polispermia) deve ser impedida, pois isso levaria 
provavelmente a um desenvolvimento anormal. Dois bloqueios da polispermia, 
rápido e lento, estão presentes na fertilização: 
7.1 Bloqueio rápido de polispermia: Consiste na rápida despolarização 
elétrica da membrana plasmática do ovócito. Pouco se sabe sobre o 
bloqueio rápido de polispermia no ovócito humano, mas como a quantidade 
de espermatozoide próximo a essa zona é pequena pode ser menor a 
necessidade de um bloqueio efetivo. O bloqueio rápido dura em media um 
minuto, tempo suficiente para o ovócito organizar o bloqueio permanente. 
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7.2 . Bloqueio lento da polispermia: Começa com a propagação de uma onda 
de C++ a partir do local da fusão espermatozóide-ovócito. Em alguns 
minutos a onda de Ca++ se espalha pelo ovócito, agindo seqüencialmente 
sobre os glânulos corticais ao passar por eles. A exposição ao Ca++ induz 
os glânulos a se fundirem com a membrana plasmática e a liberar seu 
conteúdo no espaço perivitelino. Os produtos de secreção dos grânulos 
corticais difundem-se para zona pelúcida, porosa, e hidrolisam as moléculas 
receptoras do espermatozoide da zona. O que pode ser observada 
visualmente em ovócitos humanos fertilizados in vitro. 
 
7.3 Ativação metabólica do Ovo:Uma das mudanças significativas induzidas 
pela penetração de um espermatozoide é a intensificação rápida da 
respiração e do metabolismo do ovo. 
O que leva a um aumento do pH intracelular, que precede um aumento no 
metabolismo oxidativo. 
7.4 Descondensação do núcleo do espermatozoide: 
No espermatozoide maduro, a cromática nuclear esta fortemente 
compactada em grande parte por causa de suas ligações que se 
estabelecem entre moléculas de protamina que formam complexos com o 
DNA durante a espermatogênese. Logo depois da penetração da cabeça do 
espermatozoide no citoplasma do ovócito, tem inicio tem aumento da 
permeabilidade da sua membrana nuclear. Protaminas são perdidas 
rapidamente pela cromatina do espermatozoide, e ela se espalha pelo 
núcleo que se aproxima do material nuclear do ovócito. Após um curto 
período, histomas começam a associar-se aos cromossomos. 
 
7.5 Termino da meiose e desenvolvimento dos pronúcleos no ovócito: 
Depois da penetração do espermatozoide no ovócito, o núcleo deste, que 
estava parado em metáfase da segunda divisão meiótica, conclui a ultima 
divisão, liberando o segundo corpo polar para o espaço perivitelino. Fatores 
citoplasmáticos parecem controlar o crescimento dos pronúcleos feminino e 
masculino. Quando os pronúcleos entram em contato, suas membranas se 
misturam. Neste momento pode dizer-se que o processo de fertilização esta 
concluído e o ovo fertilizado é chamado de zigoto. 
O processo de fertilização leva a conclusão de diversos processos 
biológicos, como: Estimula o ovócito a completar a segunda divisão 
meiótica, restaura o numero diplóide normal de cromossomos para o zigoto, 
o sexo do embrião é determinado pelo complemento cromossômico do 
espermatozoide, através da mistura dos cromossomos maternos e 
paternos, o zigoto constitui um produto geneticamente único e por fim causa 
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ativação metabólica do ovócito necessário para desenvolvimento 
embrionário. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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8. Referencias Bibliográficas 
 
 
1. GARCIA. Sonia M. Lauer de Garcia. FERNANDES. Casimiro Garcia 
Fernandes. EMBRIOLOGIA. 3. Ed. – Porto Alegre: Artmed, 2012. 
 
2. CARLSON. Bruce M. Embriologia Humana e Biologia do 
Desenvolvimento. 1. Ed.- Rio de Janeiro: Guanabara Koogan S.A. 1994. 
 
3. Moore, Keith L. Embriologia Basica / Keith L. Moore,T. V. N. Persaud: 
com a colaboração de Mark G. Torchia; - Rio de Janeiro : Elsevier, 2008.