Fecundação e clivagem

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Fecundação e clivagem 
Estrutura dos gametas 
Fecundação 
“Uma sequência de enventos coordenados que se 
inicia com o contato entre um espermatozoide e um 
ovócito secundário”. 
É o processo pelo qual o gameta masculino une-se 
ao gameta feminino para formar um zigoto (ou 
célula ovo). 
 
O processo de fertilização é dividido didaticamente 
em 4 etapas: 
 
1. Encontro dos gametas 
Local: ampola da tuba uterina. 
 
No ovário, o ovocito secundário é liberado, este 
entra na luz da tuba uterina. 
 
Na tuba uterina há epitélio ciliar, que bate em 
direção ao útero e muscalatura lisa faz contração. 
 
O ovócito secundário é captado pelos movimentos 
das fímbrias do infundíbulo. Será levado até a 
ampola por meio de contrações musculares e 
batimentos ciliares da tuba uterina em direção ao 
útero. 
 
Se, ao chegar na luz da tuba uterina, o ovócito II 
não encontrar com espermazoide, o ovocito 
degenera na luz do utero, e se encontrar, ele é 
levado para o útero onde vai ser implantado. 
 
Uma vez que ocorre a ejaculação do 
espermatozoide no corpo da mulher na vagina, este 
atinge o colo do útero, atravessa útero para 
encontrar-se com ovócito II. 
 
Para que o espermatozoide encontre de modo 
correto com o ovócito II, é necessário: 
 
 Quimiotaxia: sinais químicos secretados 
pelo ovócito II e pela corona radiata que 
guiam os espermatozoides capacitados. 
Ex.: concentração de progesterona está mais 
elevada na ampola da tuba uterina. 
 Termotaxia: diferença de +2°C entre o 
istmo e a ampola da tuba uterina guiam os 
espermatozides capacitados. 
A temperatura da parte inicial da tuba uterina é 
menos fria do que a região da ampola da tuba 
uterina, isso guia o gameta masculino. 
 Reotaxia: capacidade que o 
espermatozoide tem de migrar em sentido 
contrário ao da corrente uterina (contração 
da musculatura e batimento ciliar) para 
atingir o ovócito II. 
 
 
 
 
Os espermatozoides podem morrer por diversas 
razões: cerca de 105 espermatozoides entram na 
tuba uterina, de um total de 107 espermatozoides 
que foram depositados na vagina. 
O pH básico do sêmen é para proteção do 
espermatazoide, caso contrário morreriam antes de 
chegar na tuba uterina. 
 
A contração da tuba uterina e a motilidade 
espermática eficiente ajudam os espermatozoides 
a chegarem na tuba uterina. 
 
Contato com epitélio da tuba uterina: fator 
importante para capacitação. A tuba uterina secreta 
um muco e o contato do espermatozoide com o 
muco é crucial para capacitação. 
 
O espermatozoide, assim que chega ao trato 
reprodutor feminino, é incapaz de fertilizar o ovócito 
secundário. Assim, ele passa por dois processos: 
capacitação e reação acrossômica. 
 
Capacitação 
Ocorre no trato reprodutor feminino e depende do 
contato íntimo do espermatozoide com as 
secreçoes do trato reprodutor feminino, podendo 
durar até 7 horas. 
 
Capacitação é a remoção de uma cobertura 
glicoproteica e proteínas do plasma seminal da 
superfície do espermatozoide. 
No 
epidídimo e no plasma seminal há proteínas que 
são adicionadas à superfície do espermatozoide 
ejaculado. Esse espermatozoide ejaculado, sofre o 
processo de capacitação, perdendo as proteínas 
que foram adsorvidas no epidídimo e no plasma 
seminal. 
 
Em resposta a essa modificação, no 
espermatozoide: 
 Componentes da membrana plasmática do 
espermatozoide são alterados (colesterol), 
a fim de que a membrana plasmática fique 
instável, para que possa romper-se mais 
facilmente futuramente. 
 Alterações metabólicas (aumento do AMPc; 
aumento consumo de O 2 ) 
 Fosforilação de proteínas 
 Hiperatividade: aumento do vigor no 
batimento do flagelo. 
 
Somente os espermatozoides capacitados atingem 
a tuba uterina. 
 
 
 
 
 
 
 
Primeira barreira: corona radiata 
 
 
Para que o espermatozoide atravesse essa 
primeira barreira, ele precisa “digerir” o que as une, 
que é o ácido hialurônico. Para isso, o 
espermatozoide libera enzimas: hialuronidase 
para degradar ácido hialurônico. 
 
Movimentos da cauda/batimento flagelar 
(espermatozoides capacitados) é suficiente para 
abrir caminho entre as células. 
 
Segunda barreira: zona pelúcida 
O encontro do espermatozoide com a zona 
pelúcida é o evento chave para progressão da 
fecundação. 
 
Para atravessar a zona pelúcida, o espermatozoide 
deve digeri-la, isso ocorre através da liberação de 
vesícula acrossomal com enzimas responsáveis 
para tal. 
 
2. Reconhecimento entre os gametas 
Local: zona pelúcida. 
A zona pelúcida é uma camada glicoproteica, 
secretada pelo ovócito, resistente e permeável. 
Glicoproteínas da zona pelúcida: ZP1, ZP2, ZP3, 
ZP4. São responsáveis pelo reconhecimento e 
ligação à membrana plásmatica do espermatozoide 
e por iniciar a reação acrossômica. 
 
ZP3: possui receptores 
específicos para moléculas 
presentes na superfície do 
espermatozoide. Ou seja, a 
proteína SED1 presente no 
espermatozoide é reconhecida 
pelo receptor no ZP3. 
** Reconhecimento de espécie 
específica (somente reconhece 
humanos). 
 
Após a ligação do espermatozoide com a zona 
pelúcida há o início da reação acrossômica. 
 
 
 
Reação acrossômica 
É a fusão da membrana plasmática do 
espermatozoide com a membrana externa da 
vesícula acrossomal. Com isso, ocorre liberação de 
enzimas estocadas no acromossa. 
Essas enzimas farão a digestão das glicoproteínas 
da zona pelúcida: acrosina, esterases, 
neuraminidases, colagenases, hialuronidase. 
 
Somente espermatozoides capacitados passam 
pela corona radiata e submetem-se à reação 
acrossômica. 
 
Após essa liberação, o espermatozoide perde a sua 
superfície anterior, ocorrendo então modificação 
morfológica. Agora então, o espermatozoide é 
delimitado anteriormente pela membrana 
acrossomal interna. 
 
Essas enzimas liberadas pelo acrossoma auxiliam 
na passagem do espermatozoide pela zona 
pelúcida. 
 
Somente após o término da reação acrossômica o 
espermatozoide consegue atravessar a zona 
pelúcida. 
 
Região equatorial: parte da membrana plasmática 
do espermatozoide que não foi degenerada. Nesse 
local há proteínas transmembranas que irão 
reconhecer outras proteínas presentes na 
membrana plasmática do ovócito II, crucial para 
término da fecundação. 
 
 
3. Fusão entre as membranas plasmáticas 
dos gametas 
Os receptores da região equatorial reconhece as 
proteínas da membrana plasmática no ovócito. 
 
Na superfície do ovócito há proteínas integrinas e 
na superfície do espermatozoide há proteínas 
fertilinas presentes na região equatorial do mesmo. 
Com isso, ocorre a fusão. 
 
A cabeça, a peça intermediária e a cauda do 
espermatozoide penetram no citoplasma do ovócito 
II, enquanto a membrana plasmática é incorporada 
à membrana plasmática do óvocito II. 
 
 
Estudos recentes: 
** ADAM3: migração do espermatozoide pelo 
ovócito, mas não é essencial para ligação à zona 
pelúcida. 
** Reação acrossômica: acontece antes do contato 
do espermatozoide com a zona pelúcida. 
** Espermatozoides coletados do espaço 
perivitelino - que já sofreram reação acrossômica – 
podem penetrar zona pelúcida novamente. 
 
 
Imeadiatamente após a fusão da mp do ovócito II 
com espermatozoise, precisa-se de mecanismos 
chamados à bloqueio à poliespermia. 
 
Bloqueio à poliespermia 
Para assegurar que somente um espermatozoide 
fertilize o ovócito II, dois tipos de bloqueio à 
poliespermia estaão presentes: 
 Bloqueio rápido 
Despolarização da membrana plasmática do 
ovócito (influxo de sódio, onda de Ca2+ 
intracitoplasmática → exocitose dos grânulos 
corticais) → a diferença de carga faz com que outro 
espermatozoide não reconheça. 
No entanto, após alguns minutos, a membrana 
plasmática recupera sua polaridade normal. 
Por isso, 
antes da 
despolarização acabar entra em ação o bloqueio 
lento. 
 
 Bloqueio lento 
Ovócito II libera enzimas, grânulos corticais, que 
ocasionam modificações químicas e estruturais 
permanentes na zona pelúcida, impedindo que esta 
estrutura seja reconhecida por outros 
espermatozoides. 
 
Reação cortical:fusão dos grânulos presentes no 
citoplasma cortical com a membrana plasmática do 
ovócito (em respostas a ondas de cálcio 
citoplasmáticos) causa liberação de enzimas 
(proteases, fosfotases, peroxidase, 
mucopolissacarídeos, ativador de plasminogênio). 
 
Reação zonal: enzimas liberadas 
alteram a zona pelúcida – ZP3. 
 
Com isso: ausência de 
reconhecimento entre a zona 
pelúcida e outros 
espermatozoides. 
 
 
4. Combinação de cromossomos e ativação 
do ovo 
 
Término da meiose II 
Antes da fecundação: ovócito II com metabolismo 
adormecido (parado em metáfase II) – sem síntese 
de DNA, RNA, proteínas e baixo consumo de O2. 
 
Onda de cálcio: alguns segundos ou minutos após 
a fusão dos gametas. 
 
Após a fecundação: bloqueio à poliespermia, 
retomada do metabolismo, início do 
desenvolvimento embrionário. 
** Liberação do óvulo e segundo corpo polar. 
 
Penetração do espermatozoide no ovócito II: 
término da meiose II e formação do óvulo e 
segundo corpo polar. 
Fusão dos prónucleos: os pró-nucleos masculino e 
feminino perdem envoltório celular, em seguida o 
material genético de ambos se juntam e se alinham 
imediatamente numa placa metafásica, e divide-se, 
formando o zigoto. 
 
Resultados da fecundação 
1. Estimula o ovócito II (que estava parado em 
metáfase II) a completar a meiose II 
2. Restaura a diploidia no zigoto 
3. Variabilidade genética (o zigoto é único ) 
4. Determinação do sexo cromossômico (XX ou XY) 
1. Ativação metabólica do ovo 
2. Possibilita o inicio da clivagem do zigoto 
Clivagem 
As primeiras divisões celulares que ocorrem no 
zigoto são atípicas. São muito rápidas, 
sincronizadas e sem período de recuperação 
citoplasmática. 
 
Cada célula originada após a divisão é menor que 
a anterior, já que não há período de crescimento ou 
recuperação citoplasmática, como na mitose. 
 
 
 
 
 
 
O ovócito II é 
muito grande, 
por isso a 
clivagem é importante, para a manutenção de seu 
tamanho. 
Zigoto → 2 blastômeros → 4 blastômeros 
 
A formação dos blastômeros após cada clivagem, 
tem por finalidade estabelecer o tamanho típico das 
células somáticas. 
 
Uma vez restabelecida a relação núcleo/citoplasma 
característica de células somáticas, as clivagens 
cessam e são substituídas por mitoses. 
 
Nos mamíferos, a clivagem é chamada de 
holoblástica (total) igual: ovos se dividem por 
inteiro. Duração de dias, diferente de outros seres, 
que dura horas. 
 
Todas essas células, durante a clivagem, estão 
envoltas pela zona pelúcida. 
 
Totipotência: blastômero sozinho possui a 
capacidade de gerar uma pessoa, pois continua o 
processo de clivagem. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Mórula: 16 a 32 blastômeros. 
A mórula passa por um processo de compactação, 
que é o aumento da interação entre os 
blastômeros. Com isso, há formação de uma 
massa compacta de células fortemente aderidas. 
 
Isso ocorre porque cada um dos blastômeros 
aumentam a expressão de moléculas de adesão 
celular, formação de junções intercelulares (gap, 
aderentes, desmossomos). 
 
A compactação é um pré-requisito para 
blastulação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Blastocisto 
Na mórula ocorre uma reorganização: acúmulo de 
líquido entre os blastômeros, deslocando os 
blastômeros para periferia, formando o 
blastocisto. 
Esse acúmulo de líquido ocorre devido atividade da 
bomba sódio/potássio ATPase dos blastômeros. 
 
Após a formação do blastocisto cessa a clivagem e 
todas as células passam a sofrer mitose. 
 
Estrutura do blastocisto: embrioblasto, trofoblasto, 
blastocele, zona pelúcida. 
 
Durante a compactação da mórula, antes mesmo 
da formação do blastocisto, as células que irão 
formar o trofoblasto e o embrioblasto iciam sua 
diferenciação: 
 As células localizadas 
mais internamente na 
mórula compactada, irão 
formar o embrioblasto. 
 As células localizadas 
mais externamente na 
mórula compactada irão 
formar o trofoblasto.