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SDE0028 – Histologia e Embriologia Aula 3: Gametogênese Masculina e Feminina 1 Gametogênese É o processo de formação e desenvolvimento das células germinativas especializadas – os gametas (Moore, 2012, p.14). O desenvolvimento embrionário se inicia quando um ovócito é fertilizado por um espermatozoide, formando uma célula – ZIGOTO. O Zigoto possui 46 cromossomos (2n) dispostos em 23 pares. Formação de gametas masculinos (espermatozoides) e femininos (ovócitos ou oócitos). Histologia e Embriologia AULA 3: GAMETOGÊNESE MASCULINA E FEMININA 2 Gametogênese Formação de gametas masculinos (espermatozoides) e femininos (ovócitos ou oócitos) Ocorre nas gônadas: ovários e testículos. Existem dois tipos de divisão celular: Mitose e meiose. A mitose é o tipo de divisão celular em que o número de cromossomos é mantido – células somáticas. A meiose é o tipo de divisão celular em que o número de cromossomos é reduzido – células germinativas ou gametas. Histologia e Embriologia AULA 3: GAMETOGÊNESE MASCULINA E FEMININA 3 Divisão celular: Mitose x meiose A meiose envolve dois processos de divisão celular: A primeira divisão meiótica é classificada como reducional, pois envolve a redução pela metade, do número de cromossomos. (2n → n) Diploide para haploide. A segunda é equacional, isto é, mantém o número de cromossomos. MEIOSE MITOSE Célula em que ocorre Células da linha germinativa para formar gametas ou esporos Células somáticas Nº de divisões 2 1 Nº de células-filhas 4(haploides) 2 (haploides oudiploides) Relação do DNA Uma vez (nainterfase que antecede o início do processo) Uma vez (nainterfase que antecede o início do processo) Quantidade de cromossomas das células-filhas em relação àcélula-mãe Metade Igual Quantidade de DNA das células-filhasem relação àcélula-mãe(após replicação) ¼ da célula-mãe Metade Qualidade dos cromossomos das células-filhas Diferente informação genéticarelativamente à célula-mãe, devido ao fenômeno crossing-over e à separação ao caso dos cromossomas homólogos na anáfase I. A informação genética é idênticaà da célula-mãe. Emparelhamento de homólogos Ocorre(prófase I) Não ocorre Divisãodo centrômetro Ocorre (anáfaseII) Ocorre (anáfase) Diferenças na metáfase Ocorrem duas metáfases. Metáfase I: os cromossomascolocam-se aos pares na placa equatorial com os pontos de quiasma no centro e os centrômeros voltados para ospolos.Metáfase II: Igual à metáfase Metáfase: os centrômeros estão na placa equatorial e os braços dos cromatídiosestão voltados para ospolos Histologia e Embriologia AULA 3: GAMETOGÊNESE MASCULINA E FEMININA 4 Divisão celular: Mitose x meiose Histologia e Embriologia AULA 3: GAMETOGÊNESE MASCULINA E FEMININA 5 Importância da meiose Possibilita a constância do número de cromossomos de geração a geração pela redução do número de diploide para haploide – gametas haploides. Possibilita o arranjo ao acaso dos cromossomos materno e paterno. Reposiciona os segmentos dos cromossomos através de cruzamentos dos segmentos cromossômicos – crossing-over. Histologia e Embriologia AULA 3: GAMETOGÊNESE MASCULINA E FEMININA 6 Gametogênese masculina: espermatogênese Sequência de eventos pelos quais as células germinativas primitivas se transformam em espermatozoides. Início na puberdade quando o organismo começa a secretar altos níveis de testosterona – intensa produção até a velhice. Ocorre no interior dos túbulos seminíferos. As células-tronco chamadas de espermatogônias são transformadas em espermatozoides. Histologia e Embriologia AULA 3: GAMETOGÊNESE MASCULINA E FEMININA 7 Espermatogônias Espermatócito primário Espermatócito secundário Espermátides Espermatozoides Histologia e Embriologia AULA 3: GAMETOGÊNESE MASCULINA E FEMININA 8 Espermatogênese. As espermatogônias ficam quiescentes até a puberdade quando são estimuladas a se proliferarem e crescerem. Dão origem aos espermatócitos primários (2n). Os espermatócitos primários entram na primeira divisão meiótica dando origem aos espermatócitos secundários (n). Os espermatócitos secundários entram na segunda divisão meiótica e dão origem às espermátides (n). Ao final, cada espermatogônia (2n) dará origem a 4 espermátides (n). Histologia e Embriologia AULA 3: GAMETOGÊNESE MASCULINA E FEMININA 9 Controle hormonal da espermatogênese. Ainda no embrião, já se inicia a produção de testosterona pelas células de Leydig e que é importante para o desenvolvimento dos caracteres sexuais primários e secundários. Por volta da puberdade, ocorre a maturação das células hipofisárias e se inicia a produção dos hormônios do eixo hipotálamo e da hipófise. Histologia e Embriologia AULA 3: GAMETOGÊNESE MASCULINA E FEMININA 10 Controle hormonal da espermatogênese. O hipotálamo inicia a produção do hormônio estimulante das gonodotrofinas (GnRH), que vai estimular a hipófise a produzir os hormônios LH e FSH – hormônios gonadotrópicos. LH – hormônio luteinizante Estimula as células de Leydig a produzir mais testosterona. FSH – hormônio folículo estimulante O FSH e a testosterona ativam as células de Sertoli que, por sua ve,z estimulam as espermatogônias a iniciarem a espermatogênese. LH Histologia e Embriologia AULA 3: GAMETOGÊNESE MASCULINA E FEMININA 11 Espermatogênese Histologia e Embriologia AULA 3: GAMETOGÊNESE MASCULINA E FEMININA 12 Espermiogênese A série de transformações que as espermátides sofrem até adquirirem formato de espermatozoides: Formação do acrossomo; Condensação do núcleo; Formação do colo, parte média e cauda; Eliminação da maior parte do citoplasma. Histologia e Embriologia AULA 3: GAMETOGÊNESE MASCULINA E FEMININA 13 Gametogênese feminina: ovocitogênese Processo que abrange a formação dos gametas femininos. Inicia-se ainda no período pré-natal e termina depois do fim da maturação sexual (puberdade). As células-tronco são as ovogônias que migraram do saco vitelino ainda no período embrionário e interrompem sua divisão celular na fase de prófase da meiose I. Dentro de cada folículo primordial existe um ovócito primário. No sétimo mês de desenvolvimento fetal, as ovogônias degeneram. A partir dessa fase não há mais formação de folículos. Histologia e Embriologia AULA 3: GAMETOGÊNESE MASCULINA E FEMININA 14 Ovogênese Células germinativas (2n) Meiose II (só se completa se ocorre fecundação) Período germinativo Período de crescimento Período de maturação Ovogônias (2n) 2n Mitose Ovogônias (2n) 2n 2n Crescimento sem divisão celular Ovócito I (2n) Meiose I 2n Ovócito II (n cromossomos duplicados) n Primeiro glóbulo polar (n cromossomos duplicados) n n n glóbulos polares (n) n n Óvulo (n) Histologia e Embriologia AULA 3: GAMETOGÊNESE MASCULINA E FEMININA 15 Aumento das células germinativas por mitose; Crescimento das espermatogônias; Redução do material germinativo por meiose; Maturação estruturas e funcional. Fases da gametogênese masculina Histologia e Embriologia AULA 3: GAMETOGÊNESE MASCULINA E FEMININA 16 Espermatozoides Células móveis que nadam livremente. Cabeça: contém núcleo haploide e é revestida pelo acrossomo (forma de capuz) que possui enzimas cuja a função é a penetração na corona radiata e zona pelúcida do ovócito. Peça intermediária (da cauda): possui mitocôndrias – energia para o movimento da cauda. Cauda: motilidade. Histologia e Embriologia AULA 3: GAMETOGÊNESE MASCULINA E FEMININA 17 Epidídimo Após sua produção no testículo são transportados passivamente até o epidídimo. Funções: Armazenamento dos espermatozoides; Reabsorção do fluido testicular e de espermatozoides “velhos”; Maturação dos espermatozoides: motilidade progressiva e aptidão para fertilizar o ovócito. Inserção de glicoproteínas na superfície celular e perda da gota citoplasmática. Gota citoplasmática distal – defeito do epidídimo Histologia e Embriologia AULA 3: GAMETOGÊNESE MASCULINA E FEMININA 18 Capacitação dos espermatozoidesOcorre durante a passagem dos espermatozoides pelas secreções do trato reprodutor feminino (muco cervical e fluido folicular). Desprendimento da cobertura superficial de glicoproteínas secretadas no epidídimo e de proteínas oriundas do líquido seminal; Aumenta a motilidade e ativa as proteínas que o ligam à zona pelúcida do ovócito. Histologia e Embriologia AULA 3: GAMETOGÊNESE MASCULINA E FEMININA 19 Gametogênese feminina Tem início no embrião quando células indiferenciadas migram do saco vitelino para as gônadas em desenvolvimento e se diferencial em ovogônias. As ovogônias se proliferam (mitose) durante a fase fetal. Antes do nascimento, algumas se diferenciam em ovócitos primários enquanto que as demais degeneram. Os ovócitos primários ficam parados na prófase I (meiose I). As células do estroma do ovário envolvem o ovócito primário formando o folículo primordial. A cada ciclo, vários folículos primordiais são recrutados pelos hormônios LH e FSH e iniciam a maturação. Histologia e Embriologia AULA 3: GAMETOGÊNESE MASCULINA E FEMININA 20 Meiose Ao contrário do aparelho reprodutor masculino em que uma espermatogônia dará origem a 4 espermatozoides, uma ovogônia dará origem a um ovócito. O ovócito é uma célula grande – recebe uma grande quantidade de citoplasma. Durante a formação do ovócito serão formados 4 corpúsculos polares. Histologia e Embriologia AULA 3: GAMETOGÊNESE MASCULINA E FEMININA 21 Controle hormonal Histologia e Embriologia AULA 3: GAMETOGÊNESE MASCULINA E FEMININA 22 Ciclo hormonal feminino Adaptada de: http://www.educa.aragob.es/iescarin/depart/biogeo/varios/BiologiaCurtis/Seccion%207/7%20-%20Capitulo%2050.htm No início, ocorrem pequenos pulsos de FSH e LH que recrutam um grupo de folículos primordiais – maturação. À medida que esses folículos maturam iniciam a produção de estrogênio. Um dos folículos matura primeiro provocando a atresia dos outros folículos. O estrogênio provoca um surto de LH e FSH o que causa a ovocitação. O LH, então, provoca a luteinização das células foliculares. Histologia e Embriologia AULA 3: GAMETOGÊNESE MASCULINA E FEMININA 23 Ciclo hormonal Retirado de: http://www.ufrgs.br/espmat/disciplinas/midias_digitais_II/modulo_II/fisiologia2.htm Histologia e Embriologia AULA 3: GAMETOGÊNESE MASCULINA E FEMININA 24 Assuntos da próxima aula: Ciclo hormonal reprodutivo feminino. 25
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