Reprodução Sexuada e Fertilização

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A reprodução sexuada ocorre por meio da fertilização, durante a qual dois gametas haploides 
fundem-se e produzem um indivíduo geneticamente único. A fertilização, processo pelo qual o 
espermatozoide e o ovo se unem, ocorre na região da ampola do oviduto. 
O complexo formado pelo ovo mamífero, que é ovulado e entra no oviduto pelo infundíbulo, 
consiste em três componentes 
1- Ovócito : aprisionado na metáfase da meiose II na maioria dos animais domésticos (com 
exceção dos cães, em que a maturação final até a metáfase II ocorre no oviduto) 
 
2- Zona Pelúcida: uma matriz extracelular que circunda o ovócito, constituída de 
glicoproteínas que são sintetizadas tanto pelo ovócito quanto pelas células do cumulus 
circundantes em animais domésticos. 
 
3- Células de Cumulus: consistem em várias camadas de células do cumulus oophorus 
inseridas em uma matriz extracelular, composta principalmente de ácido hialurônico. 
 
➢ Transporte do espermatozoide no trato genital feminino 
A duração da cópula varia entre diferentes animais domésticos, dura menos de 1 minuto em 
ruminantes , é um pouco mais longa em cavalos ,vários minutos nos porquinho e 5 a 30 minutos 
nos cães . O sêmen é depositado na região cranial da vagina ( nos bovinos, ovinos, cães, coelhos 
,primatas e gatos ) e em outras espécies é ejaculado diretamente na cérvix ou, via processo 
uretral, tanto na cérvix quanto no útero ( porcos, cavalos e camelídeos ) 
 
 - Em ruminantes : o ejaculado possui volume pequeno (em geral somente 3 a 4mL), mas 
contém uma enorme concentração de espermatozoides. 
 
- Em cachaço (porco) : o volume de ejaculado é grande (200 a 400 mL) com, 
comparativamente, baixa concentração de espermatozoides. Devido a seu grande volume, a 
maior parte do ejaculado flui da cérvix para o útero. O cachaço ejacula uma série de frações 
seminais com diferentes características. A primeira fração contém poucos espermatozoides e 
consiste principalmente em secreções das glândulas sexuais acessórias. A segunda fração é rica 
em espermatozoides. 
-Em garanhão( cavalo) : ejacula em uma série de “jatos”, dos quais o primeiro geralmente 
contém a fração rica em espermatozoides. O plasma seminal do último jato é altamente viscoso 
e, como no porco, pode servir para minimizar a perda retrógrada de espermatozoides pelo trato 
genital feminino. 
- Em cães: a primeira das três frações do ejaculado origina-se na próstata, a única glândula 
sexual acessória nessa espécie. O volume dessa fração límpida e acelular, chamada de fração 
pré-espermática, varia de 0,5 a 5 mL, dependendo da raça. A segunda fração, de cor opaca, é 
rica em espermatozoides. Seu volume varia de 1 a 4 mL e contém entre 300 milhões e dois 
bilhões de espermatozoides. A última fração também é produzida pela próstata. Seu volume 
pode variar em uma ampla faixa, de 1 a até 80 mL, dependendo da raça. Ejaculado 
vigorosamente, essa última fração de fluido prostático pode forçar a fração rica em 
espermatozoides cranialmente em direção ao útero. No gato, o volume de ejaculado é pequeno 
(0,2 a 0,3 mL) e não se sabe se ele é compreendido por múltiplas frações. 
 
- > A perda retrógrada de espermatozoides pelo trato genital feminino depende de vários 
fatores. Como o volume e a natureza física do ejaculado e o local de sua deposição dentro do 
trato genital feminino. 
 
-> O transporte de espermatozoides até a ampola do oviduto é resultado do elevado tônus e 
motilidade da túnica muscular do trato genital feminino. Esse transporte pode ser dividido em 
duas fases: 
- uma fase rápida 
- uma fase sustentada de transporte : os espermatozoides que não são viáveis e não participam 
da fertilização são transportados para os ovidutos a partir de possíveis reservatórios na junção 
útero-tubárica ou na cérvix, durante um período prolongado, liberando-os de maneira mais 
uniforme. 
 
➢ Capacitação 
Os espermatozoides não estão aptos a fertilizar o ovócito imediatamente após a chegada ao 
trato genital feminino; para adquirir fertilidade eles devem permanecer no trato genital 
feminino por um certo período 
A capacitação compreende um conjunto de processos complexos. Já foi claramente 
demonstrado que a membrana plasmática do espermatozoide (particularmente a da cabeça) 
sofre modificações marcantes durante a capacitação. 
Os processos importantes durante a capacitação são: 
• a remoção da cobertura glicoproteica e das proteínas do plasma seminal 
(adsorvidas durante a estocagem no epidídimo e a ejaculação) da superfície dos 
espermatozoides 
• o acoplamento funcional das cascatas transdutoras de sinal que regulam o 
início da reação acrossomal pelas glicoproteínas da zona pelúcida; 
• as alterações na motilidade dos flagelos que são necessárias para penetração 
da zona pelúcida 
• e finalmente, o desenvolvimento da capacidade de fundir-se com a membrana 
plasmática do ovócito. 
Esses processos são acompanhados por modificações no metabolismo, nas propriedades 
biofísicas da membrana plasmática, e na fosforilação proteica, junto com a elevação dos níveis 
de cálcio intracelular e do pH, e hiperpolarização do potencial de membrana. A capacitação 
pode ser revertida pela devolução dos espermatozoides já capacitados ao plasma seminal. Uma 
vez descapacitados dessa maneira, eles necessitam de uma capacitação adicional antes de 
readquirirem sua fertilidade. 
➢ Interações entre os espermatozoides e a zona pelúcida 
A zona pelúcida (ZP) é uma matriz extracelular que circunda o ovócito e o embrião 
inicial e que exerce várias funções importantes durante a fertilização e o 
desenvolvimento embrionário inicial. A ZP está envolvida em vários estágios críticos da 
fertilização: a adesão e a ligação do espermatozoide capacitado à ZP; a indução 
subsequente da reação acrossomal e a penetração na ZP; e as modificações da ZP 
induzidas pela fertilização que evitam a polispermia. 
• Adesão dos espermatozoides à zona pelúcida: O primeiro contato entre o 
espermatozoide e a ZP, a adesão, é uma associação fraca e não específica entre 
os gametas e parece ser uma interação bastante ao acaso . Esta é seguida por 
uma ligação relativamente firme, que é específica à espécie e é mediada por 
receptores complementares na ZP (receptores espermáticos) e na superfície do 
espermatozoide. 
• Reação Acrossomal: O contato com a zona pelúcida desencadeia a reação 
acrossomal no espermatozoide, resultando na liberação de enzimas que 
auxiliam na penetração na zona pelúcida. 
 
➢ Adesão e fusão de espermatozoide e ovócito: Após a penetração da ZP, o 
espermatozoide adere-se e funde-se à membrana plasmática do ovócito. A membrana 
do ovócito funde-se com a membrana do segmento equatorial do espermatozoide , e o 
espermatozoide fertilizante, incluindo sua cauda, é engolfado pelo ovócito. 
Estritamente, esse processo deveria ser referido como singamia. A fusão de membrana 
dos gametas masculino e feminino envolve fertilina-α do espermatozoide (também 
conhecida como desintegrina 1 ou ADAM1), fertilina-β (ADAM2) e ciritestina (ADAM3), 
assim como CRISP1 (proteína secretória 1 rica em cisteína). 
 
➢ Ativação ovocitária : Imediatamente após a entrada do espermatozoide, o ovócito 
sofre a ativação ovocitária, que estabelece o bloqueio à fertilização polispérmica, a 
retomada da meiose e o início do desenvolvimento embrionário. Em todos os animais 
investigados, a ativação envolve aumento na concentração do íon cálcio citosólico para 
aproximadamente 1 mM. Além da indução do bloqueio à fertilização polispérmica, o 
aumento na concentração de cálcio citosólico encerra o bloqueio meiótico de maneira 
que a divisão reducional pode ser completada .Em seguida, as respostas da ativação doovócito incluem o recrutamento de RNAms maternos para a tradução e mudanças na 
síntese proteica . 
 
• Bloqueio à fertilização polispérmica: é estabelecido por meio da 
exocitose de um grupo de grânulos secretórios, os grânulos corticais, do 
ovócito Isso é referido como reação cortical. Como resultado da 
liberação dos grânulos corticais, a membrana do ovócito e a ZP tornam-
se modificadas. Em consequência, qualquer posterior penetração de 
espermatozoides no ovócito é evitada e o bloqueio da zona àpolispermia 
está estabelecido. 
 
• Retomada da meiose e formação do pronúcleo: Como outra consequência da ativação 
ovocitária, a meiose é retomada e a segunda divisão da meiose é completada. A célula-
filha que quase não recebe citoplasma é chamada de segundo corpúsculo polar . A 
outra célula-filha é o ovócito definitivo, agora referido como o zigoto. Seu conjunto 
haploide de cromossomos torna-se circundado por camadas de retículo 
endoplasmático liso que contribui para a formação de um envelope nuclear, e um 
núcleo vesicular conhecido como pronúcleo feminino ou materno é formado (Fig. 5-6). 
O núcleo do espermatozoide passa por modificações marcantes dentro do citoplasma 
do ovócito. Ele torna-se inchado (“descondensado”), circundado por retículo 
endoplasmático liso contribuindo para um envelope nuclear, e forma o pronúcleo 
masculino ou paterno . Durante a migração dos pronúcleos, a fase S do primeiro ciclo 
celular pós-fertilização é completada e, na dissolução dos envelopes nucleares dos 
pronúcleos, a cromatina condensa-se para formar a prófase da primeira divisão 
mitótica. A clivagem subsequente completa-se normalmente dentro de 24 horas após a 
ovulação. Se o ovócito não é fertilizado nesse período, ele perde seu potencial de 
desenvolvimento.