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FORMAÇÃO DE GAMETAS Chamada Gametogênese animal Introdução Espermatogênese - Gametogênese masculina Ovogênese - Gametogênese feminina Esporogênese e gametogênese vegetal Introdução Microsporogênese e Gametogênese masculina Megasporogênese e Gametogênese feminina Dupla fertilização Gametogênese animal Introdução > O que é gametogênese? Por que estudar? - é o processo de produção de gametas, do qual a divisão meiótica é a parte mais importante - acontece apenas em alguns tipos celulares com formação de células haploides - células haploides precisam passar pelas fases de preparação (multiplicação e crescimento) e diferenciação (maturação) para se transformarem em gametas propriamente ditos - neste processo o n° de cromossomos é mantido constante (n) Espermatogênese - Gametogênese masculina > É o processo de formação de gametas em animais do sexo masculino, que se dá no epitélio germinativo dos canais seminíferos dos testículos > Envolve 4 etapas: 1) Multiplicação 2) Crescimento 3) Meiose 4) Diferenciação > 1) Multiplicação > Células (2x) iniciais do epitélio germinativo sofrem mitoses, dando origem a uma população de espermatogônios (2x) (ou espermatogônias) 2) Crescimento > Espermatogônios aumentam seus volumes de citoplasma e de núcleo formam espermatócito primário, que é uma célula capacitada a passar por meiose (abaixo a representação de 1 célula) v 3) Meiose > Na primeira etapa (meiose I ou etapa reducional) cada espermatócito primário origina 2 espermatócitos secundários > Na segunda etapa (meiose II ou etapa equacional), cada espermatócito secundário dá origem a 2 espermátides 4) Diferenciação > As espermátides se diferenciam em espermatozóides, que são constituídos por 3 partes: 1) cabeça - possui estrutura denominada acrossomo (formada pelo complexo de golgi), que contém enzimas líticas que facilitam a sua penetração no óvulo - possui o núcleo 2) parte intermediária - contém o centríolo 3) cauda - apresenta a bainha externa e o filamento axial - cada centímetro cúbico apresenta 60 a 70 milhões de espermatozóides - em cada ejaculação o homem libera cerca de 3cm3 de líquido seminal (~ 200 milhões esperma.) - espermatozóides resistem a uma temperatura máxima de 45°C e a 0°C eles sobrevivem vários dias - no interior da vagina, sua vida ativa é de 2 dias https://www.google.com/search?q=espermatog%C3%AAnese&client=firefox-b&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwiw9eWFhtjaAhXEDJAKHUZVCRMQ_AUICigB&biw=1366&bih=631#imgrc=IcENQufr5AwuZM: Ovogênese - Gametogênese feminina Ovogênese - Gametogênese feminina > Processo de produção de gametas (óvulos) no aparelho reprodutor feminino dos animais > Ocorre no epitélio germinativo dos ovários > Envolve 4 etapas: 1) Multiplicação 2) Crescimento 3) Meiose 4) Diferenciação 1) Multiplicação > Célula inicial do epitélio germinativo passa por várias mitoses, dando origem a uma população de ovogônias (2x) 2) Crescimento > Ovogônias aumentam seus volumes nuclear e citoplasmático, dando origem aos ovócitos primários (maior que o espermatócito primário ) 3) Meiose > Primeira etapa (meiose I) é irregular pela ocorrência de uma citocinese diferencial, que dá origem a um corpúsculo polar primário e ao ovócito secundário essa meiose irregular garantirá um gameta com maior quantidade de nutrientes > Na segunda etapa (meiose II) a citocinese também é anômala, de forma que o ovócito secundário dará origem a 1 ovótide e a outro corpúsculo polar. Nesta etapa, cada corpúsculo polar primário dá origem a 2 novos corpúsculos polares secundários 4) Diferenciação > Ovótide dá origem ao óvulo, o qual apresenta um núcleo compacto, citoplasma enriquecido, principalmente de ribossomos e RNA > mRNA necessário para o início da atividade celular e diferenciação no embrião é produzido e estocado no citoplasma do óvulo > Na espécie humana, a ovogênese inicia-se antes do nascimento - as ovogônias começam a se diferenciar em ovócito primário por volta do terceiro mês de vida intra-uterina - no nascimento, os ovócitos primários estão em prófase I, que só é retomada até a maturidade sexual - a meiose I, para cada óvulo, só é completada pouco antes da ovulação - menopausa = fim ovócitos 1° > > https://www.google.com/search?q=espermatog%C3%AAnese&client=firefox-b&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwiw9eWFhtjaAhXEDJAKHUZVCRMQ_AUICigB&biw=1366&bih=631#imgrc=l87iJE1WqjyTgM: Fecundação - As seguintes etapas são consideradas no processo de fecundação: i. A primeira divisão meiótica do óvulo em desenvolvimento (que estava em prófase I, para formar o ovócito primário é completada, e o ovócito secundário é expelido do ovário e migra para as trompas de falópio ii. Nas trompas de Falópio inicia-se a segunda divisão meiótica que dará origem a ovótide. Essa divisão não é completada até a penetração do espermatozoide iii. Se a penetração do espermatozóide ocorre, o ovócito secundário dá origem à ovótide (e a um corpúsculo polar que se degenera) e ao óvulo maduro, contendo o pronúcleo, que carrega 23 cromossomos maternos. Outro pronúcleo encontra-se na cabeça do espermatozóide que carrega os 23 cromossomos de origem paterna iv. Fusão dos dois pronúcleos e formação da célula zigótica, que passa a divisões mitótica sucessivas. A primeira clivagem produz o estágio de duas células de um embrião Esporogênese e gametogênese vegetal Introdução Microsporogênese e Gametogênese masculina Megasporogênese e Gametogênese feminina Dupla fertilização Introdução > Produção de esporos e gametas nas plantas possuidoras de flores, denominadas angiospermas > Esses processos ocorrem nos aparelhos reprodutores feminino e masculino, denominados gineceu e androceu, respectivamente > Gineceu apresenta o estigma, o estilete e o ovário >Androceu apresenta a antera, o conectivo e o filete Microsporogênese e Gametogênese masculina Microsporogênese e Gametogênese masculina > Processo de formação de esporos (grãos de pólen) em órgãos sexuais masculinos de um planta > Ocorre a partir de células da parede interna da antera, que contém as células-mãe do grão de pólen > Microsporogênese envolve 4 etapas: 1) Multiplicação; 2) Crescimento; 3) Meiose; 4) Diferenciação + Gametogênese 1) Multiplicação > A célula inicial do tecido germinativo passa por sucessivas mitoses, dando origem a uma população de microsporogônios (2x) 2) Crescimento > Os microsporogônios aumentam seus volumes de citoplasma e núcleo, dando origem ao microsporócito primário (2x) que e uma célula capacitada a sofrer meiose 3) Meiose > Primeira etapa (Meiose I ou etapa reducional): cada microsporócito primário (2x) dá origem a 2 microsporócitos secundários (x) > Segunda etapa (Meiose II ou etapa equacional): cada microsporócito secundário (2x) dá origem a 2 micrósporos 4) Diferenciação > O micrósporo se diferencia em um grão de pólen, que apresenta duas camadas protetoras (exina e intina) com vários póros e o núcleo haploide (x) Gametogênese masculina > 1° cariocinese: ocorre em cada no núcleo de cada grão de pólen formando 1 núcleo vegetativo e 1 núcleo reprodutivo (espermático/gamético) > 2° cariocinese: ocorre em cada núcleo reprodutivo formando 2 núcleos espermáticos > Total por grão de pólen: 1 núcleo vegetativo + 2 núcleos espermáticos todos com a mesma informação genética (OBS: cada grão de pólen pode ser diferente: AB, Ab, aB, ab) Macrosporogênese e Gametogênese feminina Macrosporogênese e Gametogênese feminina > Processo de produção de esporos no aparelho reprodutor feminino da planta, do qual resulta o saco embrionário > Visa também garantir que o esporo e o gameta feminino contenham quantidade de nutriente satisfatória para o desenvolvimento inicial do embrião > Envolve 4 etapas: 1) Multiplicação 2) Crescimento 3) Meiose 4) Diferenciação 1) Multiplicação > Célula inicial do epitélio germinativo(nucela) sofre várias mitoses forma uma população de megasporogônias (ou macrosporogônias) 2) Crescimento > Megasporogônia aumenta seu volume nuclear e citoplasmático forma um megasporócito primário 3) Meiose > Primeira etapa (meiose I): é irregular pela ocorrência de uma citocinese diferencial forma célula abortiva e o megasporócito secundário - essa meiose irregular garantirá um esporo com maior quantidade de nutrientes > Segunda etapa (meiose II): o megasporócito secundário dá origem a 1 megáspora e a outra célula abortiva; a célula abortiva pode se dividir formando duas outras células abortivas 4) Diferenciação > Formação do saco embrionário Gametogênese feminina > Núcleo do megásporo passa por 3 cariocineses forma saco embrionário imaturo, que contém 8 núleos haploides e com mesma informação genética: a) 2 sinérgides b) 1 oosfera (gameta feminino) c) 2 núcleos polares d) 3 antípodas - posteriormente, as 2 sinérgides e as 3 antípodas são reabsorvidas e os 2 núcleos polares se fundem formando um núcleo diploide (2n) Dupla fertilização - Uma fertilização forma o embrião e a outra o endosperma - o embrião (2n) é resultante da união entre a oosfera (gameta feminino - n) e 1 núcleo gamético (n) levado pelo grão de pólen - o endosperma (3n), tecido de reserva de muitos vegetais, é formado pela união dos dois núcleos polares (2n), do saco embrionário, com outro núcleo gamético (n), do grão de pólen > > Qual a importância prática da dupla fertilização? - a formação de semente com tecidos apresentando constituição genética diferentes - sejam 2 plantas de milho: feminina (aa) X masculina (AA) - Pericarpo é de origem materna (tem a mesma constituição genética do genitor feminino) = aa - Endosperma tem 2 doses de alelos do genitor feminino (a+a = 2n) e 1 dose do genitor masculino (A = n) = Aaa (3n) - Embrião tem 1 dose de alelo do genitor feminino (a = n) e 1 do masculino (A = n) = Aa (2n) > Outro cruzamento, agora representando 2 genes > Feminino (Aabb) X masculino (AaBB) Núcleo gamético Núcleo gamético Oosferas AB aB Núcleos polares AB aB Ab AABb AaBb Ab+Ab AAABbb AAaBbb ab AaBb aaBb ab+ab AaaBbb aaaBbb A a B B A a b b > Referência: CRUZ, C.D.; VIANA, J.M.S.; CARNEIRO, P.C.S.; BHERING, L.L. “Genética Volume II –GBOL: software para ensino e aprendizagem de genética”. 2°Edição. Editora UFV. 326 p. > Programa Gbol–site: ftp://ftp.ufv.br/dbg/biodata/ > Gbolonline: http://arquivo.ufv.br/dbg/gbolhtm/gbol0.htm ftp://ftp.ufv.br/dbg/biodata/ http://arquivo.ufv.br/dbg/gbolhtm/gbol0.htm
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