Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Roteiro de Estudo – Gametogênese 1. Analise a influência da presença do gene SRY na formação das gônadas masculina e feminina, considerando o papel das células da crista neural e das células germinativas primordiais. O gene SRY (Sex-Determining Region of Y Chromossome) também denominado TDF (Testis Determining Factor) é implicado na formação do testículo. As células precursoras das células de Sertoli são o primeiro tipo celular a expressar o SRY, elas são quem formará os cordões seminíferos e iniciarão a diferenciação gonadal do macho. Além do SRY outros genes são implicados no processo de diferenciação gonadal. O gene WT1 apresenta 50 kb e compreende 10 exons. Os tipos celulares que o expressam são as células de Sertoli e a célula da Granulosa. Ele está implicado na morfogênese do trato genital após a determinação sexual. Como WT-1 e SRY são expressos nas células de Sertoli, isto sugere que WT-1 possui regulação por SRY ou existe interação entre esses dois genes. O desenvolvimento do ovário ocorre mais tardiamente do que o do testículo, permanecendo, na fêmea, a gônada indiferenciada mais tempo. Assim como nos testículos, os cordões sexuais primitivos são formados a partir do epitélio celomático. Estes cordões chegam a formar uma rete ovarii rudimentar, que se desintegra em pequenos ninhos, cada um com um gonócito, neste caso, oogônia, circundado por células do epitélio celomático semelhantes as células de Sertoli. Essas estruturas são os folículos primordiais. De acordo com Almeida (1999), boa parte do sistema urogenital tem a sua origem e o seu desenvolvimento, ligados à formação e diferenciação do mesoderma intermediário. Segundo o mesmo, tudo se inicia com um espessamento do epitélio mesodérmico, juntamente com a proliferação e migração das células germinativas primordiais (gonócitos). Os gonócitos surgem no saco vitelínico e migram até a crista gonádica, onde se proliferam e formam os cordões sexuais primitivos, ainda indiferenciados (JUNQUEIRA; ZAGO, 1982; MOORE; PERSAUD, 2004). Nesta fase, o sistema reprodutivo é constituído por dois pares de ductos, os ductos de Müller (paramesonéfrico) que irão servir como a base para a futura formação dos órgãos genitais tubulares na fêmea (útero, tubas e parte da vagina) e os ductos de Wolff (ducto mesonéfrico), os quais estarão envolvidos com a formação dos epidídimos e dos canais deferentes no macho. Ainda estão presentes o sinus e o tubérculo urogenitais e as pregas vestibulares, todos precursores do desenvolvimento dos órgãos sexuais externos nos machos e nas fêmeas (PALHANO, 2008). A diferenciação sexual em mamíferos se inicia através da interação das células do cordão sexual primitivo, envolvendo uma cascata de genes que atuam na determinação do sexo gonadal. De acordo com Domenice et al. (2002) vários genes localizados nos cromossomos sexuais, fornecidos pelo espermatozóide no momento da fecundação, participam dos processos de determinação sexual. Segundo Mello et al. (2005), os genes autossômico WT-1 e SF-1 são essenciais, pois se expressam nas cristas das gônadas indiferenciadas e são capazes de ativar a transcrição dos genes determinantes de ovários ou testículos. O gene SRY pode ser considerado como a chave da diferenciação sexual e está relacionado com a formação do aparelho reprodutor masculino. Na presença de tal gene, o desenvolvimento do testículo inicia-se pelos cordões sexuais primitivos os quais se proliferam e penetram na medula da gônada formando os cordões testiculares. Os cordões testiculares separam-se da superfície que lhes deu origem, formando a túnica albugínea densa, sendo esta a indicação do desenvolvimento testicular no feto (JUNQUEIRA; ZAGO, 1987; DOMENICE et al., 2002; MOORE; PERSAUD, 2004). Então, ocorre a transformação dos precursores das células de suporte em células de Sertoli, as quais vão direcionar o desenvolvimento das demais células da gônada. Assim, os precursores das células esteróidicas desenvolvem-se em células de Leydig e as células germinativas em espermatogônias (DOMENICE et al., 2002). A diferenciação das genitálias interna e externa no sexo masculino é dependente da ação hormonal do testículo recém-formado, o qual produz os hormônios sexuais antimülleriano e testosterona. A ação local da testosterona secretada pelas células de Leydig faz com que os ductos de Wolff, citados anteriormente, se diferenciem em epidídimo, ducto deferente e vesícula seminal, enquanto que os ductos de Müller, responsáveis pelo desenvolvimento do trato feminino, irão sofrer atrofia sob ação do hormônio antimülleriano, secretado pelas células de Sertoli (DOMENICE et al., 2002). Os genitais externos, assim como as gônadas também se desenvolvem de precursores comuns entre os machos e as fêmeas, sendo estes o tubérculo genital, as pregas vestibulares e o sino urogenital (JUNQUEIRA; CARNEIRO, 2004). No macho, a testosterona secretada pelos testículos é transformada em dihidrotestosterona (DHT) por meio da enzima 5α-redutase. A DHT age sobre os genitais externos indiferenciados, promovendo a diferenciação em órgãos masculinos. Sob a ação da DHT, o sinus urogenital irá desenvolver a uretra, a próstata e as glândulas bulbouretrais. O tubérculo originará o pênis, enquanto que a prega vestibular a bolsa escrotal (PALHANO, 2008). De acordo com Hafez e Hafez (2004), o escroto de bovinos machos pode ser visualizado em torno dos 60 dias de gestação, quando segundo o mesmo, já é possível determinar o sexo dos animais Para Moore e Persaud (2004), a diferenciação sexual em fêmeas é passiva, pois na ausência do cromossomo Y, não haverá nenhum fator determinante testicular, o que formará os ovários femininos. De acordo com Almeida (1999), os ovários tem a mesma origem dos testículos, pois os mesmos provêm das gônadas indiferenciadas. Porém dependem da expressão dos genes DAX-1 de WNT- 4, os quais irão mediar à dissociação dos cordões sexuais primitivos do córtex (MELLO, 2005; MILLER; SASSOON, 1998). Com a degeneração da porção medular, o córtex se estrutura através de novos cordões mergulhados no mesêmquima subjacente, agora denominados de cordões corticais, aos quais se incorporam nas células germinativas primordiais. Grupos isolados de células se dispõem ao redor de células germinativas primordiais, que dão origem a ovogônias e se transformam em ovócitos. Estes ovócitos, que já entraram na primeira divisão meiótica, aparecem circundados por células planas oriundas da desagregação cordonal e formam os folículos primordiais (ALMEIDA, 1999). Para Hafez e Hafez (2004) nos bovinos os folículos primordiais são formados aos cinco meses de gestação. Existe um consenso de que na maioria dos mamíferos o processo de oogênese é completado antes ou logo após o nascimento, quando as oogônias entram em prófase da meiose, tornam-se por definição oócitos e cessam a atividade mitótica retomando apenas na puberdade (DINIZ et al., 2005). Nas fêmeas, Domenice et al. (2002) acredita que não haja ação hormonal, na diferenciação dos órgãos sexuais externos. Pelo simples fato de não existir a ação da testosterona, o sinus urogenital, nas fêmeas irá desenvolver a parte inferior da vagina e da uretra, as tubas uterinas terão origem nos ductos de Müller e as porções caudais dos ductos de Müller quando fundidas, originarão o epitélio uterino e o epitélio da parte superior da vagina. O mesêmquima circundante se encarrega de originar o restante da parede destes órgãos, enquanto que o tubérculo originará o clitóris e as pregas vestibulares os lábios vulvares (ALMEIDA, 1999; PALHANO, 2008). Segundo Mello (2005), o desenvolvimento do trato feminino não depende da atividade hormonal do ovário, enquanto que a presença de um testículo é obrigatória para o desenvolvimento masculino, devido à ação da testosterona. Outra diferença está na organização testicular e ovariana, visto que o desenvolvimentoda gônada masculina progride sem a ação das células germinativas, as quais têm um papel essencial na organização e manutenção do desenvolvimento ovariano. 2. Esquematize o processo de ovogênese, explicando cada uma das etapas. O processo de ovogênese, que ocorre no ovário da mulher, resulta na formação do gameta feminino. Apesar de frequentemente ser chamado de óvulo, na ovulação é liberado um ovócito secundário Denominamos de gametogênese o processo em que são formados os gametas masculino e feminino. Em se tratando da formação do gameta feminino, a gametogênese recebe o nome de ovogênese ou ovulogênese. Etapas da ovogênese ou ovulogênese A ovogênese pode ser dividida em três etapas básicas: período de multiplicação, período de crescimento e período de maturação. https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/gametogenese.htm Ovogênese é o processo responsável pela formação de gametas femininos 2.1→ Período de multiplicação: ocorrem sucessivas mitoses nas células precursoras dos gametas femininos, chamadas de ovogônias (2n). Essas divisões, que acontecem no epitélio germinativo do ovário, ocorrem no início da fase fetal, indo aproximadamente até o terceiro mês de vida. 2.2→ Período de crescimento: No período de crescimento, as ovogônias começam a acumular substância de reserva (vitelo) e aumentam em volume. Nessa etapa, elas passam a ser chamadas de ovócitos primários ou ovócitos I (2n). 2.3→ Período de maturação: No período de maturação, inicia-se o processo de meiose, porém este não se completa e os ovócitos primários estacionam na prófase I. A meiose continuará apenas após estimulação do hormônio FSH (hormônio estimulante do folículo), que ocorre na puberdade. O ovócito primário continua a divisão I da meiose e produz o ovócito secundário ou ovócito II (n) e o primeiro glóbulo polar ou glóbulo polar I (n). O ovócito secundário, que é a célula lançada no momento da ovulação, começa a segunda divisão da meiose, mas o processo é inibido na metáfase II. Caso não ocorra o encontro do espermatozoide com o ovócito secundário, ele se degenera aproximadamente um dia após sua liberação. Ocorrendo a fecundação, a meiose completa-se e é liberado o segundo glóbulo polar ou glóbulo polar II (n). 3. Analise e explique os mecanismos especiais relacionados com o aumento do tamanho do ovócito. https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/como-ocorre-fecundacao-nos-mamiferos.htm É o processo de formação dos ovócitos maduros. Este processo de maturação inicia-se antes do nascimento e é completado depois da puberdade, continuando até a menopausa. Maturação pré-natal dos ovócitos: Durante a vida fetal inicial, as ovogônias se proliferam por divisões mitóticas para formar os ovócitos primários antes do nascimento. O ovócito primário circundado por uma camada de células epiteliais foliculares constitui um folículo primordial. Os ovócitos iniciam sua primeira divisão meiótica antes do nascimento, mas param na prófase I (na fase do diplóteno) até a adolescência. Maturação pós-natal dos ovócitos: Após o nascimento, não se forma mais nenhum ovócito primário, ao contrário do que ocorre no homem, e existem cerca de 2 milhões de ovócito primários. Estes permanecem em repouso até a puberdade, motivo responsável pela alta freqüência de erros meióticos que ocorrem com o aumento da idade materna. Na adolescência restam cerca de 40 mil e destes cerca de 400 tornam-se ovócitos secundários e são liberados na ovulação. A partir da puberdade um folículo amadurece a cada mês, completa a primeira divisão meiótica e pára na metáfase da segunda divisão. Forma-se o ovócito secundário que recebe quase todo o citoplasma e o primeiro corpo polar (célula pequena, não funcional, que logo degenera) recebe muito pouco. Antes da ovulação, o núcleo do ovócito secundário inicia a segunda divisão meiótica, mas progride até a metáfase, quando a divisão é interrompida. Se um espermatozóide penetra nesse ovócito, a segunda divisão é completada e novamente maior parte do citoplasma é mantida em uma célula, o ovócito fecundado. A outra célula, o segundo corpo polar, é uma célula também pequena, não funcional, que logo degenera (figura 1). O Folículo Ovariano O ovócito fica contido numa vesícula denominada folículo ovariano. A formação do folículo se inicia com cerca de 18 semanas, perto da metade da vida pré-natal. Inicialmente, o ovócito primário está envolvido por uma única camada de células epiteliais achatadas - folículo primordial - depois por uma camada de células cubóides ou colunares - folículo primário - a seguir por um epitélio estratificado - folículo secundário - e, finalmente, por células que delimitam uma cavidade cheia de líquido, o antro- folículo terciário ou vesicular. Alguns dias após a menstruação, um novo folículo será escolhido (folículo dominante), o ovócito atinge a segunda divisão meiótica, aumenta rapidamente de tamanho mediante a produção de fluido intercelular, e atinge o estágio de folículo secundário e, posteriormente, de folículo terciário (folículo de DeGraaf). A maioria dos folículos secundários e terciários regride formando folículos atrésicos. O ovócito adquire uma cobertura chamada zona pelúcida, que é secretada tanto pelo ovócito, como pelas células foliculares. Envoltório transparente, acelular, glicoprotéica que age como barreira para os espermatozóides. Depois da fertilização, ela bloqueia a poliespermia e protege o embrião. Durante a formação do antro, as células foliculares se comprimem periféricamente e formam o estrato granuloso, em torno do qual o estroma ovariano se condensa formando uma camada glandular, a teca interna. O desenvolvimento folicular completo e a ovulação dependem do estímulo do ovário pelo hormônio FSH e LH, provenientes da hipófise. Ciclo Ovariano e Uterino O eixo hipotálamo-hipófise-gonadal é responsável pela produção de hormônios gonadotróficos (FSH e LH) que dão inicio as mudanças cíclicas no ovário na puberdade. Estes hormônios por sua vez levam o ovário a secretar estrógeno e progesterona, responsável pelo ciclo uterino. O ciclo uterino e ovariano prepara o sistema reprodutor para a gravidez (figura 2). Ciclo ovariano: compreende a fase folicular e luteínica. 1) Fase folicular: Dura 12-16 dias. Iniciada pelo FSH, acompanhada pelo aumento de estrógeno, que tem um aumento rápido e desencadeia um aumento pré-ovulatório de LH, que induz a ovulação. 2) Fase luteínica: Dura 10-16 dias. Caracterizada por uma mudança na dominância de estrógenos para progesterona pela formação de um corpo lúteo. Ciclo uterino: compreende a fase menstrual, proliferativa e secretora. 1) Menstruação: Abrange 4-5 dias durante os quais a membrana mucosa do endométrio descama e ocorre o sangramento. Os sinais ovarianos de queda do estrógeno e progesterona são essenciais. 2) Fase proliferativa: Após a menstruação, há um aumento do estímulo estrogênico, regenerando o endométrio, a partir das glândulas uterinas da camada basal. 3) Fase secretora: Depois da ovulação, o corpo lúteo secreta progesterona e estrógeno. O estroma uterino torna-se edemaciado e as células do estroma de hipertrofiam (reação da decídua) preparando-se para uma possível gravidez. 4. Relacione os processos de formação do gameta feminino com a produção dos principais hormônios envolvidos na regulação hormonal na mulher, situando o papel e as células responsáveis pela produção de cada um deles. A ovulação é a liberação, pelo ovário, de um ovócito maduro, ou seja, de um ovócito que já pode ser fecundado. Os eventos cíclicos que ocorrem no ovário e que incluem o processo de ovulação fazem parte do chamado ciclo ovariano. Esse ciclo apresenta relação direta com o ciclo uterino, sendo a ovulação observada em um momento em que o revestimento do útero (endométrio) está preparado para a implantação de um embrião caso ocorra uma gravidez. Percebemos então que o ciclo reprodutivo da mulher envolvedois ciclos, o uterino e o ovariano. https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/ovarios.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/Utero.htm Observe no esquema algumas etapas do ciclo ovariano. Ciclo ovariano O ciclo ovariano é observado nos ovários e apresenta, como um de seus eventos marcantes, a liberação do ovócito, ou seja, a ovulação. A cada ciclo, alguns folículos (estrutura que contém o ovócito em desenvolvimento) começam a desenvolver-se, entretanto, geralmente, apenas deles um atinge a maturidade plena. Esse ciclo tem início com a liberação do hormônio liberador de gonadotrofina (GnRH). Esse hormônio é responsável por estimular a liberação de FSH (hormônio folículo estimulante) e LH (hormônio luteinizante) pela adeno-hipófise. O FSH promove o crescimento do folículo, sendo este auxiliado pelo LH. À medida que as células do folículo crescem, observa-se a produção de estradiol. O estradiol é liberado lentamente durante toda a fase folicular do ciclo ovariano. Essa fase caracteriza-se pelo crescimento do folículo e pelo amadurecimento do ovócito. Quando em baixas concentrações, o estradiol é responsável por inibir a ação dos hormônios hipofisários, sendo responsável, portanto, por manter os níveis de FSH e LH baixos. À medida que a secreção de estradiol aumenta, os níveis de FSH e LH aumentam rapidamente. O folículo que está em fase de amadurecimento aumenta-se, formando uma protuberância na superfície do ovário. Nessa fase o folículo apresenta uma cavidade cheia de líquido. Em decorrência da ação do FSH e do pico de LH, ele e a parede do ovário rompem-se, levando à liberação do ovócito secundário. Essa liberação é a ovulação e ocorre por volta da metade do ciclo menstrual. Após a ovulação, inicia-se a chamada fase lútea do ciclo ovariano. Nela o hormônio LH age estimulando o tecido folicular do folículo que se rompeu a formar o corpo lúteo. O corpo https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/estrogenio.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/sexualidade/ciclo-menstrual.htm lúteo é uma estrutura glandular que, sob o estímulo de LH, é responsável por secretar progesterona e estradiol. Esses dois hormônios atuam reduzindo a secreção de LH e FSH, ação que evita a liberação de outro ovócito. Caso a mulher não fique grávida, no final da fase lútea, o corpo lúteo desintegra-se, formando uma massa de tecido cicatricial chamada de corpo albicans. Com isso, ocorre uma redução do estradiol e da progesterona. A redução desses dois hormônios faz com que a hipófise comece a liberar FSH para que um novo ciclo ovariano inicie-se. 5. Compare a espermatogênese com a ovogênese, apontando as similaridades e diferenças existentes entre esses dois processos. A meiose que ocorre na espermatogênese gera quatro espermatozoides, enquanto a que ocorre na ovogênese origina apenas um gameta. A espermatogênese ocorre de maneira contínua, enquanto a ovogênese apresenta grandes períodos de interrupção. A gametogênese é o processo por meio do qual os gametas são produzidos. Enquanto a gametogênese masculina ocorre nos testículos, a gametogênese feminina ocorre nos ovários. O ovócito e os espermatozoides são formados por meio do processo de gametogênese. Gametogênese é o processo que leva à produção dos gametas. Na mulher, os gametas são produzidos nos ovários, enquanto que nos homens os gametas são produzidos nos testículos. O processo de gametogênese na mulher é chamado de ovogênese ou oogênese, já o processo de formação de gametas no homem é chamado de espermatogênese. → Tipos de gametogênese Existem dois tipos básicos de gametogênese nos seres humanos: Espermatogênese: ocorre no homem, mais precisamente nos testículos. Responsável pela produção de espermatozoides, esse processo inicia-se na puberdade e acontece durante toda a vida adulta. Ovogênese ou oogênese: ocorre na mulher, mais precisamente no ovário. Responsável pela produção do ovócito maduro, esse processo inicia-se antes mesmo do nascimento da mulher e é retomado na puberdade. A mulher, no entanto, não produz gametas durante toda a vida adulta: a ovogênese é interrompida quando a mulher atinge por volta dos 50 anos de idade. Tanto na espermatogênese quanto na ovogênese, observamos a presença de dois processos de divisão celular: a meiose e a mitose. A mitose garante o aumento do número de células, já a meiose garante a redução do material genético do gameta. Dessa forma, na meiose, são produzidas células haploides. A redução do material genético é importante para que, no momento da fecundação, ocorra o retorno do número de cromossomos da espécie. → Espermatogênese https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/progesterona.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/ovarios.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/testiculos.htm A espermatogênese é o processo que leva à formação do espermatozoide. A espermatogênese é o processo que leva à formação dos espermatozoides. Ocorre no interior dos testículos, nos chamados tubos seminíferos, e inicia-se na puberdade, influenciado pelo hormônio testosterona. A espermatogênese inicia-se com as células denominadas espermatogônias. Existem dois tipos de espermatogônias: as espermatogônias do tipo A e as espermatogônias do tipo B. As espermatogônias do tipo A sofrem mitose e originam novas espermatogônias. Já as espermatogônias do tipo B dividem-se e formam o espermatócito primário, o qual sofrerá meiose. Após a primeira divisão meiótica, os espermatócitos primários originam dois espermatócitos secundários. Os espermatócitos secundários passam, então, pela segunda divisão meiótica e originam as espermátides. No final da meiose, um espermatócito primário dá origem a quatro espermátides. As espermátides, então, passam pelo processo de espermiogênese e originam os espermatozoides. No processo de espermiogênese, observa-se a formação do acrossomo (vesícula encontrada na região da cabeça do espermatozoide que apresenta enzimas que garantem a entrada do espermatozoide no ovócito secundário), perda de grande parte do citoplasma e desenvolvimento do flagelo, que garante a movimentação eficiente do espermatozoide. https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/espermatogenese.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/gametogenese.htm O processo total de formação do espermatozoide (espermatogênese) dura, em média, sete semanas. Ao final da espermatogênese, o espermatozoide é liberado no interior do túbulo seminífero. → Ovogênese ou oogênese A ovogênese ocorre no interior do ovário feminino e leva à formação do óvulo. A ovogênese inicia-se ainda durante a vida uterina e leva à formação do ovócito maduro (óvulo). As ovogônias dividem-se por mitose e transformam-se em ovócitos primários. Esses ovócitos entram em meiose, mas interrompem a divisão logo no início do processo, ainda na prófase I. O processo de divisão celular só será retomado no início da puberdade, com o início dos ciclos ovarianos. A cada mês, um folículo torna-se maduro, e o ovócito primário completa a meiose I, originando um ovócito secundário e o primeiro corpúsculo polar. O ovócito secundário inicia, então, a meiose II, que é interrompida na metáfase II, antes da ovulação. Na ovulação, o ovócito secundário é liberado. Caso o ovócito não seja fecundado, ele degenera-se. Entretanto, caso ocorra a fecundação, a meiose II é concluída, dando origem ao óvulo e ao segundo corpúsculo polar. → Diferenças entre gametogênese feminina e masculina https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/ovogenese.htm https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/gametogenese.htm Os processos de formação dos gametas masculino e feminino apresentam algumas diferenças. As gametogêneses feminina (ovogênese) e masculina (espermatogênese) apresentam algumas similaridades, como o fato de compreenderem processos de mitose e meiose Entretanto, esses processos possuem algumas diferenças básicas. Veja a seguir os principais pontos quediferenciam a ovogênese da espermatogênese: Diferentemente da espermatogênese, a ovogênese apresenta períodos de interrupção em seu processo. A meiose I, por exemplo, é interrompida ainda durante o desenvolvimento embrionário e só será retomada na puberdade. Ao final do processo de espermatogênese, uma célula é capaz de produzir quatro espermatozoides. Entretanto, na ovogênese, forma-se apenas um gameta viável. A espermatogênese inicia-se durante a adolescência e permanece durante toda a vida adulta. Já a ovogênese, que se inicia ainda durante a fase embrionária, é interrompida por volta dos 50 anos de idade. https://mundoeducacao.uol.com.br/biologia/gametogenese.htm
Compartilhar