Mecanismos de fecundação

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@jesmartinss – 2021 
Odontologia - Ufsc 
 
 
 
Mecanismos da fecundação – Dicionário do processo 
 
O que ocorre na Meiose? Ocorre a divisão, neste momento não há produção de proteínas pois 
os cromossomo estão condensados. 
 
A célula precisa de Caderina? Precisaria para manter-se grudada. Porém durante a meiose não 
há a produção de proteínas, consequentemente não há a produção de caderinas. 
 
Camada de fertilização: Mantém às células grudadas durante a divisão. Após haver muitas 
células desacelera a proliferação e começa a produzir proteínas, aí está camada é desfeita. 
 
Se não houver camada de fertilização: Se a camada de fertilização não estiver presente nos 
primeiros estágios as células irão se separar e não formará um embrião. 
 
Células Foliculadas: Estão envolta do ovócito e em contato com a membrana, mas não 
diretamente. Estão em contato e interagindo com a zona pelúcida. 
 
Fecundação: Processo pelo qual duas células sexuais (gametas) se fundem para gerar um novo 
indivíduo ou um genoma resultante de ambos progenitores. 
- Se não houver fecundação: Precisa obrigatoriamente ter célula folicular. 
 
Sexo: É o processo no qual há a combinação de genes derivados de dois progenitores. 
 
Reprodução: É a geração de um novo indivíduo. 
 
Após a fecundação: A membrana do ovócito é separado da zona pelúcida 
 
Como o espermatozoide atravessa as células foliculadas? Estas células não possuem muita 
adesão entre elas, porém a adesão existente vai diminuindo. Então, batendo o flagelo o 
espermatozoide consegue se infiltrar entre estas células. 
 
Qual o primeiro problema no encontro dessas duas células? Proteger o acrossoma! Pois é 
uma vesícula que ocupa quase todo o citoplasma da célula. O mecanismo de produção é muito 
forte e normalmente há mais de um, gerando uma garantia para não ocorrer erros. 
 
Quais são os principais mecanismos? O espermatozoide terá receptores na sua superfície que 
irão ligar e reconhecer proteínas da zona pelúcida, assim saberá que está no lugar certo. Ou 
seja, o acrossoma só será liberado se os receptores do espermatozoide se ligarem em 
proteínas específicas da zona pelúcida. 
 
Não pode ocorrer um acidente no caminho, então para proteger: Para proteger que a 
proteína seja clivada ou mude de conformação acidentalmente, durante a produção dos 
espermatozoides há também a produção de proteínas secundarias. Estas proteínas irão 
bloquear os receptores, servem como um “capacete” no receptor, evitando acidentes. 
 
Como o receptor e a proteína se comunicam? Através da Transdução de sinal. Na membrana 
plasmática há proteínas que a atravessam, estas normalmente tem substâncias que se ligam 
especificamente nelas, quando isso ocorre há uma mudança de confirmação da proteína. 
Então, quando o ligante ligar no seu receptor irá induzir uma mudança de confirmação, 
gerando uma reação em cadeia, até que chegue na porção intracelular. Normalmente há 
proteínas que ficam associadas aos receptores e quando ele muda de confirmação induz estas 
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proteínas associadas a mudarem também. E estas proteínas podem ativar proteínas já 
existentes no citoplasma ou podem ir pra o núcleo ativar Fatores de transcrição. Estão são 
essas proteínas as responsáveis por passar as informações que vem de fora pra a célula. 
 
Proteína G: É outro mecanismo de proteção! É uma enzima que fica associada a um receptor e 
tem funções que dependem da célula. Podem promover: abertura de canais de cálcio, 
estimular produção de ATP, estimular transporte em microtúbulo. 
 
Microtúbulo: São eles que transportam vesículas dentro da célula, em algumas células este 
transporte pode estar paralisado, uma vez que se ativa a proteína G, acelera esse transporte. 
 
O que prende a vesícula a membrana? As Snare’s. Estão presentes na membrana e na 
vesícula. 
 
Porque as snare’s estão separaras? Pois na vesícula tem proteínas que a fixam no 
microtúbulo, o que impede o transporte dela, ficando longe da membrana. Pois se ocorrer um 
acidente com o espermatozoide na membrana a vesícula ainda continuará intacta. Ou seja, ao 
invés de deixar a vesícula na borda próximo da membrana ela fica um pouco mais para dentro. 
Isto garante uma proteção. 
 
Primeiro mecanismo de proteção: Os receptores são bloqueados 
 
Segundo mecanismo de proteção: O acrossoma é mantido longe da membrana plasmática, 
está presa no citoesqueleto e as snare’s não estão ligadas, ou seja, não torcem. 
 
Terceiro mecanismo de proteção: Deixar a membrana mais rígida com colesterol. Fará com 
que seja mais difícil rompê-la por acidente. 
 
Espermatozoide, com todos os mecanismos: Possui uma membrana cheia de colesterol, um 
acrosssoma preso ao citoesqueleto relativamente longe da membrana e as snare’s estão 
separaras. Os receptores que irão reconhecer a zona pelúcias estão bloqueados. O 
espermatozoide é ejaculado desta madeira, mas dentro do trato vaginal ocorrerá algo que irá 
reverter todos os mecanismos de proteção, bem lentamente. 
 
Quando o espermatozoide entrar no ovócito: Terá um receptor ligado à zona pelúcida e nele 
uma proteína G acoplada. Essa proteína irá estimular o transporte de vesícula através do 
microtúbulo aproximando ela da membrana, quando aproximar irá ligar as snare’s. 
 
Onde será liberado o espermatozoide? No trato vaginal. 
 
Onde ocorrerá a fecundação? No 1/3 distal da tuba uterina. Pode ocorrer antes, mas não será 
possível seguir com a reprodução. 
 
Como chegará até o 1/3 distal? Nas bordas da vagina tem anéis musculares que contornam 
todo o segmento vaginal. Esses anéis, durante a relação, irão responder com contração e 
distensão.Essa contração reduz o canal e permite a movimentação do esperma para dentro da 
vagina. 
 
Orgasmo: Promove contrações sequenciais dos anéis transversais da vagina, estas contrações 
impulsionam o esperma para dentro do útero. Então, a probabilidade do esperma entrar no 
útero é muito maior do que uma relação sem orgasmo. 
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30 minutos após a relação sexual: Já há espermatozoides no 1/3 distal da tuba uterina, porém 
chegaram muito rápido! Então todos os mecanismos de bloqueio ainda estarão presentes, pois 
não deu tempo de serem removidos. Assim, estes espermatozoides não terão capacidade de 
fecundação. 
 
De 12 horas a 24 horas: Os espermatozoides que chegaram no 1/3 distal neste período terão 
capacidade de fecundação. Ou seja, este é o tempo mínimo. 
 
Capacitação: É o processo que torna o espermatozoide capaz de fecundar. 
 
1º passo: Remover o colesterol da membrana do espermatozoide. 
 
Como isso acontece? O colesterol é um lipídeo, então ele está na bicamada lipídica. Então é 
preciso ter proteínas que consigam mudar de confirmação e que na sua parte interna tenham 
aminoácidos hidrofóbicos neutros. Essa proteína chega na membrana onde está o colesterol e 
abre-se um pouco, ao abrir o colesterol consegue interagir com essa parte, pois só tem 
aminoácido neutro. Então essa proteína consegue consegue remover o colesterol. 
 
Qual proteína faz essa remoção? A Albumina. Ela está no muco uterino, por isso a remoção do 
colesterol só ocorre se ele passar lentamente. 
 
2º passo: Perder os glicidios e proteínas da membrana para desbloquear os receptores. 
 
Como isso acontece? Acontece no muco uterino, onde as proteínas estarão reagindo com os 
receptores. Neste muco terão albumina e outras proteínas, nas quais a proteína de receptor 
terá maior preferência de adesão, aos poucos essas proteínas irão interagindo entre si e com 
isso liberado os receptores ao longo do trato do muco uterino. Ou seja, precisa passar um 
tempo no muco uterino para conseguir liberar os receptores, pois a remoção ocorre 
gradativamente. 
 
3º passo: Ativação metabólica via receptor acoplado a proteína G AMPciclico, permitindo a 
acoplagem do acrossoma a membrana plasmática. 
 
Como isso acontece? Quando começa a liberar os receptores, alguns vão se ligar com proteínas 
do muco e aose ligar ativam a proteína G. Essa proteína G remove os bloqueios, ou seja, 
remove a ancoragem do acrossoma ao citoesqueleto. 
 
Fertilização in vidro: O esperma recém ejaculado é colocado em contato com uma solução que 
imite o muco uterino. É deixado nesta solução por um tempo e só após isso que é feita a 
fecundação. 
 
O que acontece no muco uterino? No muco uterino os receptores são liberados e as proteínas 
presentes no muco interagem com esses receptores. Ao interagir ativam esse receptor, 
ativação no qual é via proteína G. Essa proteína irá estimular o transporte de microtúbulo e o 
acrossoma que estava longe da membrana agora ficará próximo a ela. Com isso, aproximará as 
snare’s que irão interagir entre elas, porém ainda não irão torcer. 
 
Depois que passa o muco: Não tem colesterol, acrossoma está perto da membrana e os 
receptores já estão liberados 
 
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O que faz as snare’s torcerem? Cálcio. 
 
Quem remove a ancoragem do acrossoma? A proteína G. 
 
Etapas: 
1) Liberação: O espermatozoide será liberado no trato vaginal. 
2) Capacitação: O espermatozoide torna-se capaz de fecundar, ocorre no muco uterino. 
3) Hiperativação: É um período no qual o espermatozoide passa ligado às células 
epiteliais do istmo e recebe sinalização que induz a hiperativação. 
4) Quimiotaxia: Atração pela progesterona. 
 
Movimento flagelar no muco uterino: Durante este trajeto o flagelo bate com um pouco mais 
de força, porém com pouca velocidade. Porém da fase de capacitação pra frete o muco é bem 
fluido. O que gera um problema: os cílios! Eles irão empurrar o espermatozoide para o sentido 
contrário, então dessa etapa para frente o flagelo acelera seu batimento para fugir dessa 
“correnteza”. 
 
Como o flagelo sabe que precisa acelerar? Quando ele chega um pouco antes da região do 
istmo ele se liga a células epiteliais. São elas que dão informações e liberam moléculas 
sinalizadoras que dizem para o espermatozoide acelerar o movimento. 
 
O que acontece se ele não se ligar as células epiteliais? Ele não consegue acelerar o 
batimento flagelar. Assim ele não consegue ir para frente. 
 
Fase de ligação: Para poder se ligar a zona pelúcida o espermatozoide terá que atravessar as 
células foliculadas. O batimento flagelar acelerado irá auxiliar a empurrar as células foliculadas. 
Porém, ele não pode liberar o acrossoma nestas células, se isso ocorrer essas células irão 
morrer por necrose e irão liberar um monte de enzimas. Irá gerar uma reação em cadeia e no 
fim matara também o espermatozoide. 
 
O que ocorre quando chega na zona pelúcida? Os receptores irão reconhecer as proteínas da 
zona. Sendo ela a ZP3r. Quando o receptor de ZP3r reconhecer a ZP3 ele saberá que está na 
zona pelúcida. Acomodado a esse receptor tem uma proteína G. O receptor se ligando a 
proteína ZP3 mudará de conformação ativando a proteína G que irá estimular a abertura de 
canais de cálcio. Ao estimular estes canais, o cálcio entrará e estimular as snare’s a torcer, ao 
torcer empurrará a vesícula para próximo da membrana causando a fusão da vesícula do 
acrossoma com a membrana plasmática e automaticamente irá liberar todo o conteúdo do 
acrossoma na zona pelúcida, degradando-a. 
 
O que mantém o espermatozoide estabilizado? A ligação com outras proteínas da zona 
pelúcida. 
 
Como isso ocorre? Toda vez que a vesícula fusiona a membrana plasmática, a membrana da 
vesícula passa a fazer parte da MP. Com isso, na membrana do acrossoma há receptores 
internos que não estão ligados à nada, são apenas receptores de ZP2. A partir do momento 
que se liga a ZP3, faz a exocitose e começa a degradar, o espermatozoide continua batendo 
flagelo e então se liga ao receptor de ZP2 para se manter ligado a zona pelúcida. 
 
ZP2: Tem como função manter o espermatozoide ligado a zona pelúcida enquanto ele a 
degrada. É uma ligação secundária. 
 
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Como não é degradado? O receptor e a ZP2 são resistentes a degradação. 
 
ZP3: Sinalizar a zona pelúcida. Faz a ligação e permite a reação do acrossoma. Não é resistente 
a degradação, após liberar as enzimas começa a degradação das ZP3. 
 
ZP1: Proteína estrutural, liga estruturas. 
 
Localização das proteínas e receptores: As proteínas ZP3 e ZP2 estão na zona pelúcida, já os 
seus receptores estão no espermatozoide. 
 
Após a degradação: Foi degradada a ZP3 e foda a zona pelúcida e o espermatozoide chegou na 
membrana do ovócito. Ocorrerá a fusão da membrana dele com a do ovócito para então 
liberar o núcleo para dentro. 
 
Por que o espermatozoide fica de lado? Pois o topo do espermatozoide agora é formado pela 
membrana do acrossoma e o receptor que reconhece a membrana do ovócito está no 
espermatozoide. 
 
Núcleo entrou no ovócito: O ovócito está no meio da meiose e terá que aguardar até acabar, 
pois o ovócito só continua a meiose se o espermatozoide entrar. 
 
Como evitar que outros espermatozoides entrem? O mecanismos mais rápido é a entrada de 
íons. 
 
Como isso acontece? Ao ocorrer a fecundação, o núcleo será liberado e junto com ele irão 
proteínas que se ligam internamente a canais de sódio dependentes de ligastes, abrindo estes 
canais. Isto fará o sódio entrar e ele irá induzir a mudança de potencial do negativo para o 
positivo. Está mudança irá mudar também a conformação dos receptores que o 
espermatozoide deve reconhecer. Assim, o próximo espermatozoide que chegar não 
reconhecerá e não conseguirá se ligar. 
 
Etapas: Atravessa às células foliculadas apenas batendo flagelo, atravessa a zona pelúcida 
degradando ela e assim que chegar na membrana do ovócito ele interage com ela. 
 
Quanto tempo o sódio fica dentro? Demora um pouco, mas há muitas bombas de Na+ e K+. 
 
Grânulos Corticais: Ficam abaixo da membrana do ovócito, com um monte de vesículas 
acopladas a membrana. São snare’s sensíveis a cálcio. 
 
Única função: Funciona apenas se houver fecundação, pois faz o bloqueio final. 
 
Como funciona? Ao entrar uma quantidade suficiente de sódio estimulará o canal de cálcio. Ao 
entrar cálcio estimulará a fusão dessas vesículas e liberação do conteúdo de grânulos corticais. 
 
O que contém nesses grânulos? Tem uma série de enzimas, açúcares e proteínas mucosas. 
 
Quais suas funções? São três: 
1) Irão degradar as porções extracelulares dos receptores. Assim, os espermatozoides 
que chegam não iram encontrar nada. 
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2) Começaram a modificar quimicamente as proteínas da zona pelúcida, irá quebrar a 
estrutura em pedaços e fazer ligações covalente entre elas, formando uma estrutura 
ainda mais rígida. 
3) Tem uma grande quantidade de açúcar, isso atrai água. Assim irá formar um muco. 
Resumindo: A zona pelúcida ficará rígida e não deixará nenhum espermatozoide entrar. As 
enzimas do acrossoma não conseguiram mais degradar está zona, pois vai ter uma grande 
quantidade de muco. Mesmo que cheguem a membrana do ovócito, nada irá ocorrer, pois não 
terão mais receptores, pois estes estarão degradados. 
 
Bloqueio rápido: É reversível. A entrada do sódio modifica a confirmação dos receptores e o 
espermatozoide não consegue ligar. Mas, antes do sódio sair já inicia a liberação dos grânulos 
corticais que começam a degradar os receptores e até mesmo espermatozoides. 
 
Segundo Bloqueio: É irreversível. Ocorre via entrada de cálcio e liberação de grânulos corticais 
que faz modificações químicas irreversíveis, assim não há como haver outra fecundação. 
 
O que ocorre com as células foliculadas? Quando formar a camada de muco e modificar 
quimicamente a zona pelúcida, as células foliculadas começam a se separar. Criaram um 
espaço entre a membrana do ovócito e a zona. 
 
O que acontece após o ovócito ser fecundado? A meiose precisa terminar, pois só termina se 
houver fecundação. 
 
Como a célula sabe que teve fecundação? Através da entrada de cálcio, pois ele estimula a 
fusão dos grânulos corticais e ativatambém o metabolismo do ovócito. 
 
 O cálcio irá estimular: 
- A fusão dos grânulos corticais 
- Proteína Calmodulina que irá ativar uma proteína chamada Ciclina B. Esta irá ativar o ciclo 
celular, começando as transcrições fénicas, síntese de proteínas e síntese de DNA para as 
células fazerem divisão. 
 
Meiose: A meiose continua, terminando a meiose os pró núcleos se unem, os cromossômica 
são pareados e começa a divisão celular. Pois as proteínas que controlam a divisão já estavam 
ativas. O cálcio ativou. 
 
De onde é tirada a glicose? Do lactato 
 
Partenogênese: Formação de um indivíduo sem fecundação. O indivíduo é formado apenas a 
partir do ovócito, ele será um clone da mãe. O sexo é obrigatoriamente mulher!