Reprodução Humana

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GAMETOGÊNESE

INTRODUÇÃO

        A reprodução é o mecanismo essencial para perpetuação e diversidade das espécies, assim como para a continuidade da vida. As diferentes espécies possuem grande variedade de mecanismos de propagação

nos diferentes ambientes que se encontram como os mecanismos de reprodução sexuada, reprodução

assexuada, partenogênese, entre outros. Os gametas são os veículos de transferência dos genes para as próximas gerações. Apesar das dificuldades de estudos das células germinativas em seus micro-ambientes como as estruturas foliculares dos ovários e da maturação de oócitos in vitro muitos avanços científicos e tecnológicos já foram conseguidos na obtenção de bebes saudáveis na espécie humana por técnicas de reprodução assistida.

       A gametogênese humana é o fenômeno biológico de formação dos oócitos secundários e espermatozóides. A gametogênese pode ser caracterizada por três etapas distintas denominadas multiplicação (mitose), crescimento e maturação (meiose), que se diferenciam em vários aspectos na espermatogênese e na oogênese.

A Espermatogênese

         Processo que ocorre nos testículos, as gônadas masculinas. Secretam a testosterona, hormônio sexual responsável pelo aparecimento das características sexuais masculinas: aparecimento da barba e dos pêlos corporais em maior quantidade, massa muscular mais desenvolvida, timbre grave da voz, etc.

         As células dos testículos estão organizadas ao redor dos túbulos seminíferos, nos quais os espermatozóides são produzidos. A testosterona é secretada pelas células intersticiais. Ao redor dos túbulos seminíferos, estão as células de Sertoli, responsáveis pela nutrição e pela sustentação das células da linhagem germinativa, ou seja, as que irão gerar os espermatozóides.

        Nos mamíferos, geralmente os testículos ficam fora da cavidade abdominal, em uma bolsa de pele chamada bolsa escrotal. Dessa forma, a temperatura dos testículos permanece aproximadamente 1° C inferior à temperatura corporal, o que é ideal para a espermatogênese.

A espermatogênese divide-se em quatro fases:

• Fase de proliferação ou de multiplicação: Tem início durante a vida intra-uterina, antes mesmo do nascimento do menino, e se prolonga praticamente por toda a vida. As células primordiais dos testículos, diplóides, aumentam em quantidade por mitoses consecutivas e formam as espermatogônias .
•  Fase de crescimento: Um pequeno aumento no volume do citoplasma das espermatogônias as converte em espermatócitos de primeira ordem, também chamados espermatócitos primários ou espermatócitos I, também diplóides.
• Fase de maturação: Também é rápida, nos machos, e corresponde ao período de ocorrência da meiose. Depois da primeira divisão meiótica, cada espermatócito de primeira ordem origina dois espermatócitos de segunda ordem (espermatócitos secundários ou espermatócitos II). Como resultam da primeira divisão da meiose, já são haplóides, embora possuam cromossomos duplicados. Com a ocorrência da segunda divisão meiótica, os dois espermatócitos de segunda ordem originam quatro espermátides haplóides.
• Espermiogênese: É o processo que converte as espermátides em espermatozóides, perdendo quase todo o citoplasma. As vesículas do complexo de Golgi fundem-se, formando o acrossomo, localizado na extremidade anterior dos espermatozóides. O acrossomo contém enzimas que perfuram as membranas do óvulo, na fecundação.

          Os centríolos migram para a região imediatamente posterior ao núcleo da espermátide e participam da formação do flagelo, estrutura responsável pela movimentação dos espermatozóides. grande quantidade de mitocôndrias, responsáveis pela respiração celular e pela produção de ATP, concentram-se na região entre a cabeça e o flagelo, conhecida como peça intermediária.

A Ovogênese

         Nos ovários, encontram-se agrupamentos celulares chamados folículos ovarianos de Graff, onde estão as células germinativas, que originam os gametas, e as células foliculares, responsáveis pela manutenção das células germinativas e pela produção dos hormônios sexuais femininos.

        Nas mulheres, apenas um folículo ovariano entra em maturação a cada ciclo menstrual, período compreendido entre duas menstruações consecutivas e que dura, em média, 28 dias. Isso significa que, a cada ciclo, apenas um gameta torna-se maduro e é liberado no sistema reprodutor da mulher.

        Os ovários alternam-se na maturação dos seus folículos, ou seja, a cada ciclo menstrual, a liberação de um óvulo, ou ovulação, acontece em um dos dois ovários.

A ovogênese é dividida em três etapas:

• Fase de multiplicação ou de proliferação: É uma fase de mitoses consecutivas, quando as células germinativas aumentam em quantidade e originam ovogônias. Nos fetos femininos humanos, a fase proliferativa termina por volta do final do primeiro trimestre da gestação. Portanto, quando uma menina nasce, já possui em seus ovários cerca de 400 000 folículos de Graff. É uma quantidade limitada, ao contrário dos homens, que produzem espermatogônias durante quase toda a vida.
• Fase de crescimento: Logo que são formadas, as ovogônias iniciam a primeira divisão da meiose, interrompida na prófase I. Passam, então, por um notável crescimento, com aumento do citoplasma e grande acumulação de substâncias nutritivas. Esse depósito citoplasmático de nutrientes chama-se vitelo, e é responsável pela nutrição do embrião durante seu desenvolvimento.Terminada a fase de crescimento, as ovogônias transformam-se em ovócitos primários (ovócitos de primeira ordem ou ovócitos I). Nas mulheres, essa fase perdura até a puberdade, quando a menina inicia a sua maturidade sexual.
• Fase de maturação: Dos 400 000 ovócitos primários, apenas 350 ou 400 completarão sua transformação em gametas maduros, um a cada ciclo menstrual. A fase de maturação inicia-se quando a menina alcança a maturidade sexual, por volta de 11 a 15 anos de idade. Quando o ovócito primário completa a primeira divisão da meiose, interrompida na prófase I, origina duas células. Uma delas não recebe citoplasma e desintegra-se a seguir, na maioria das vezes sem iniciar a segunda divisão da meiose. É o primeiro corpúsculo (ou glóbulo) polar. A outra célula, grnde e rica em vitelo, é o ovócito secundário (ovócito de segunda ordem ou ovócito II). Ao sofrer, a segunda divisão da meiose, origina o segundo corpúsculo polar, que também morre em pouco tempo, e o óvulo, gameta feminino, célula volumosa e cheia de vitelo.

          Na gametogênese feminina , a divisão meiótica é desigual porque não reparte igualmente o citoplasma entre as células-filhas. Isso permite que o óvulo formado seja bastante rico em substâncias nutritivas.

         Na maioria das fêmeas de mamíferos, a segunda divisão da meiose só acontece caso o gameta seja fecundado. Curiosamente, o verdadeiro gameta dessas fêmeas é o ovócito II, pois é ele que se funde com o espermatozóide.

A Fecundação

          Para que surja um novo indivíduo, os gametas fundem-se aos pares, um masculino e outro feminino, que possuem papéis diferentes na formação do descendente. Essa fusão é a fecundação ou fertilização.

         Ambos trazem a mesma quantidade haplóide de cromossomos, mas apenas os gametas femininos possuem nutrientes, que alimentam o embrião durante o seu desenvolvimento. Por sua vez, apenas os gametas masculinos são móveis, responsáveis pelo encontro que pode acontecer no meio externo (fecundação externa) ou dentro do corpo da fêmea (fecundação interna). Excetuando-se muitos dos artrópodes, os répteis, as aves e os mamíferos, todos os outros animais possuem fecundação externa, que só acontece em meio aquático.

         Quando a fecundação é externa, tanto os machos quanto as fêmeas produzem gametas em grande quantidade, para compensar a perda que esse ambiente ocasiona. Muitos gametas são levados pelas águas ou servem de alimentos para outros animais. Nos animais dotados de fecundação interna, as fêmeas produzem apenas um ou alguns gametas por vez, e eles encontram-se protegidos dentro do sistema reprodutor.

        Além da membrana plasmática, o óvulo possui outro revestimento mais externo, a membrana vitelínica. Quando um espermatozóide faz contato com a membrana vitelínica, a membrana do acrossomo funde-se à membrana do espermatozóide (reação acrossômica), liberando as enzimas presentes no acrossomo.

        As enzimas do acrossomo dissolvem a membrana vitelínica e abrem caminho para a penetração do espermatozóide. Com a fusão da membrana do espermatozóide com a membrana do óvulo, o núcleo do espermatozóide penetra no óvulo. Nesse instante, a membrana do óvulo sofre alterações químicas e elétricas, transformando-se na membrana de fertilização, que impede a penetração de outros espermatozóides.

       No interior do óvulo, o núcleo do espermatozóide, agora chamado pró-núcleo masculino, funde-se com o núcleo do óvulo, o pró-núcleo feminino. Cada pró-núcleo traz um lote haplóide de cromossomos, e a fusão resulta em um lote diplóide, o zigoto . Nessa celula, metade dos cronossomos tem origem paterna e metade, origem materna.

FONTE SITE: http://www.portaleducacao.com.br/biologia/artigos/1528/gametogenese

3º FASE

HISTOLOGIA ANIMAL – os tecidos animais podem ser classificados em quatro tipos funcionais:

 Tecido Epitelial - tecido que apresenta pouca substancias intersticial, células justapostas, intensa atividade reprodutiva e avascular.

Tecido Epitelial de Revestimento


* Forra todas as cavidades do corpo e toda a superfície externa. Basicamente pode apresentar uma única camada de células (epitélio simples), várias camadas (epitélio estratificado), uma camada de células em alturas diferentes (pseudoestratificado) ou conforme a distensão ou contração do órgão suas células variam (transição).


 MEMBRANAS - SEROSAS x MUCOSAS


Tecido Epitelial Glandular


Constitui o tecido formador das glândulas, elas são classificadas em:


 Glândulas Exócrinas – presença de ductos e lançam seu produto para o meio externo.


 Glândulas Endócrinas – não apresentam ductos e  a suas secreção é eliminada diretamente na corrente sanguínea (hormônio).


 Glândulas Mistas – possuem uma porção  endócrina e outra exócrina.

Tecido conjuntivo - grande quantidade de substância intersticial, rico em fibras (colágenas, elásticas e reticulares) e vários tipos celulares.

•  Fibroblastos – formam fibras.
• Macrófagos – células ricas em lisossomos (defesa).
• Mastócitos – produção de heparina e histamina.
• Plasmócitos – produção de anticorpos.
• Melanócitos – produção de melanina.
• Adipócitos – armazenamento de gordura.

Tecido Conjuntivo Propriamente Dito - localizado abaixo da epiderme, entremeado com outros tecidos, tem como principais funções: sustentação e nutrição de outros tecidos, acúmulo de gordura e resistência.

Tecido Conjuntivo Cartilaginoso – forma as cartilagens, sem vasos sangüíneos e linfáticos, sem nervos e com nutrição a partir do pericôndrio.

Tecido Conjuntivo Ósseo – tecido de sustentação, apresenta uma matriz óssea (substancia inorgânica 65% e substancia orgânica 35%)

Tecido Conjuntivo Hematopoético – é tecido formador dos elementos do sangue. É classificado em:


a) Mielóide – formador das hemáceas e alguns leucócitos (medula óssea vermelha)


b) Linfóide – formador de alguns leucócitos e plasmócitos (Gânglios Linfáticos).

Sangue

• PLASMA - porção liquida do sangue, é basicamente formado por água (90%), corresponde a aproximadamente 55% do sangue. O fibrinogênio é a principal proteína encontrada no plasma.

• ELEMENTOS FIGURADOS

1. Hemácias – células anucleadas, responsáveis pelo transporte de gases através do pigmento hemoglobina, rico em ferro e de cor avermelhada.
2. Leucócitos – células responsáveis pela defesa do organismo. Estão divididos em dois grupos: granulócitos e agranulócitos.
3. Plaquetas – não são células e sim fragmentos de célula denominadas megacariócitos. Estão relacionadas ao processo de coagulação do sangue.

Tecido Muscular - tecido de origem mesodérmica, sendo caracterizado pela propriedade de contração e distensão de suas células, o que determina o movimento dos membros e das vísceras.

• Tecido Muscular Estriado – representa a maior massa do organismo. Tem como características: células alongadas, multinucleadas com núcleos periféricos, presença de estrias transversais, contração voluntária.
• Tecido Muscular Estriado Cardíaco – apresenta células mononucleadas com núcleos centrais, apresenta estrias transversais e sua contração é involuntária.
• Tecido Muscular Liso – tecido formador de algumas vísceras, com células alongadas e fusiformes; células mononucleadas e sua contração é involuntária.

Tecido Nervoso - tecido formador do Sistema Nervoso, responsável recepção de estímulos externos e condução dos estímulos recebidos para os músculos e glândulas, contraindo os primeiros e ativando as
secreções das últimas.

Neurônio – possui a capacidade de receber e transmitir o impulso nervoso.

• Corpo Celular – parte mais alongada do neurônio, onde está localizado o núcleo.
• Axônio – eixo cilíndrico, onde em sua porção final estão ramificações.
• Dendritos – prolongamento que partem do corpo celular.

Sinapse – passagem de estimulo nervoso de um neurônio para outro (local entre neurônios = sinapse nervosa)

FONTE SITE: http://www.pelotas.com.br/vejatambem/arquivos/apostilas/modulo-01/biologia-modulo-01.pdf

2º FASE

REINO PLANTAE - REINO VEGETAL OU METAPHYTA
Reúne as plantas ou vegetais, organismos eucariontes, pluricelulares e fotossintetizantes.


CLASSIFICAÇÃO

Criptógamas – as plantas criptógamas são aquelas que não apresentam flores nem sementes.

a) Briófitas – seus representantes são pluricelulares com todos os tecidos exceto os de condução, por isso são chamados de vegetais avasculares. O transporte se dá por difusão. A ausência de vasos de condução da seiva determina o seu pequeno porte de crescimento rente ao chão, principalmente em lugares úmidos. As raízes e caules e folhas não são bem desenvolvidos, denominando-se respectivamente: rizóides, caulóides e filóides. São exemplos de Criptógamas os musgos e as Hepáticas.

Reprodução – ocorre por alternância de gerações. A geração duradoura é a geração haplóide, gametofítica (forma gametas). A geração diplóide, esporofítica (forma esporos) cresce sobre a gametofitica.

b) Pteridófitas – são criptógamas vasculares, os representantes mais conhecidos desse grupo são as samambaias, avencas e xaxins. As pteridófitas apresentam raiz, caule e folhas (cormófitas). Uma das adaptações dos vegetais ao meio terrestre foi o desenvolvimento de um sistema vascular, observado pela primeira vez nesse grupo.

 Reprodução – apresentam alternância de gerações; FASE DURADOURA = DIPLÓIDE (ESPOROFÍTICA).

Fanerógamas - são os vegetais que apresentam flores e sementes, essas plantas apresentam seus órgãos reprodutores evidentes, ao contrário das criptógamas.

c) Gimnospermas – são plantas lenhosas, arborescentes, podendo ser arbustivas. Não possuem frutos envolvendo as sementes.

Classificação - as gimnospermas compreendem quatro ordens: 1) Cycadales (uma única família: Cycadaceae); 2) Coniferae (formada por varias famílias, dentre os quais estão representados: Araucaria

angustifólia, Pinus sp., Cedro, Sequóia e Ciprestes); 3) Gnetales (única família: Gnetaceae) e 4) Ginkgoales (única família: Ginkgoaceae - Ginkgo biloba).


 Reprodução - apresentam alternância de gerações, e fase mais duradoura é a diplóide (esporofítica). No esporófito são formadas as flores (estróbilos ou cones), em geral díclinas: os microstróbilos (masculinos), que produzem os grãos de pólen, e os megastróbilos (femininos), que produzem os óvulos.

d) Angiospermas – são incluídos nessa classe vegetais lenhosos, embora muitos com tendência herbácea. A maioria é conhecida pelo homem principalmente na produção de alimentos como: trigo, banana, maçã, alho, cebola, etc. A principal característica que as diferencia das gimnospermas é a presença de um fruto, envolvendo as sementes.

FONTE  SITE: http://www.pelotas.com.br/vejatambem/arquivos/apostilas/modulo-01/biologia-modulo-01.pdf

Biologia 1 Definição e Características dos Seres Vivos

1º FASE

APRESENTAÇÃO DA BIOLOGIA

1. ORIGEM DA VIDA

a) Teoria da Criação Especial (Criacionismo ou Fixismo) – teoria que atribuiu o surgimento da vida na Terra a um ser onipotente, sobrenatural. Os defensores dessa teoria não admitem a evolução.

 

b) Teoria da Panspermia Cósmica (Cosmogênese) – a vida poderia ter surgido em outro planeta, e através de uma grande explosão milhares de partículas teriam viajado pelo vácuo espacial e teriam caído “esporos” no solo fértil da Terra e assim surgido a vida.

 

c) Teoria da Abiogênese (Geração Espontânea) – teoria desenvolvida a mais de 2000 anos onde um princípio ativo teria dado origem à vida.

Principais defensores: Van Helmont e Jonh Needham

 

d) Teoria da Biogênese – a vida só pode ser originada de outra pré-existente e semelhante.

Principais defensores: Francesco Redi, Lazzaro Spallanzani e Louiz Pasteur

 

e) Teoria da Evolução Química

                          INORGÂNICO  ---  ORGÂNICO  ---  BIOLÓGICO

 

Defensores: Oparin e Haldane (1927) - A vida na Terra teria se originado da matéria inorgânica, numa forma lenta e ocasional. Havia uma atmosfera primitiva constituída basicamente de: metano (CH4) - amônia (NH3) - hidrogênio (H2) - vapor d’água (H2O)

* Hipótese Heterotrófica – segundo Oparin os primeiros seres vivos eram heterotróficos pelas seguintes razões: seres muito simples, não apresentando o complexo mecanismo de um organismo fotossintetizante. Estavam imersos num “caldo nutritivo” onde poderiam retirar todos os seus nutrientes para o seu metabolismo.

* Hipótese Quimiolitoautotrófica - defende que os seres vivos primordiais eram autótrofos, ou seja, eram capazes de fabricar seu próprio alimento. Os cientistas defendem essa teoria com o argumento que na Terra primitiva não havia alimento para todos os seres habitantes e que sustentasse o aumento da população até o aparecimento da fotossíntese.

Porém, a produção do próprio alimento era bem diferente da fotossíntese atual. Eles não utilizavam água, gás carbônico e luz solar como produtos da reação.

 

Equação da fotossíntese:

                         12 H2O + 6 CO2 + LUZ -> C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

 

A energia utilizada no processo era proveniente das reações químicas que aconteciam entre as moléculas inorgânicas da crosta terrestre. Os reagentes que eram utilizados eram formados provavelmente por ferro e enxofre, que eram muito abundantes na Terra primitiva.

FeS + H2S -> FeS2 + H2 + Energia Sulfeto de ferro + gás sulfídrico -> dissulfeto de ferro + gás hidrogênio + Energia

 

A partir desses organismos passou a surgir outros seres com capacidade de realizar fermentação, fotossíntese e finalmente, organismos que respiravam oxigênio. Cientistas descobriram um grupo de bactérias com características muito primitivas, que obtêm energia de um modo muito semelhante com o que foi descrito acima: elas utilizam sulfeto de ferro e gás sulfídrico como reagentes e obtêm dissulfeto de ferro, gás hidrogênio e energia como produtos. Essas bactérias são chamadas de quimiolitoautotróficas e vivem próximas à vulcões e em fontes de água quente, situação muito parecida com as condições da Terra primitiva. Por isso, os cientistas acreditam que os primeiros seres vivos eram quimiolitoautotróficos.

 

2. CARACTERÍSTICAS GERAIS DOS SERES VIVOS

* ORGANIZAÇÃO CELULAR – com exceção dos vírus, que são desprovidos de uma organização celular, todos os demais seres vivos são formados por células. * COMPOSIÇÃO QUÍMICA – os seres vivos são formados por substâncias químicas semelhantes, que podem ser orgânicas e inorgânicas, em proporções variáveis. * REPRODUÇÃO – capacidade de originar descendentes, com características semelhantes. * CRESCIMENTO – acréscimo em tamanho, devido ao aumento em número e tamanho das células. * DESENVOLVIMENTO – seqüência de eventos que tornam a estrutura dos seres vivos mais complexa. * METABOLISMO – conjunto de processos químicos responsáveis pela transformação e utilização de matéria e energia pelo organismo. O metabolismo pode ser dividido em dois processos.

 

Anabolismo: síntese de substâncias utilizadas para o crescimento do organismo e recuperação de suas perdas. catabolismo: degradação de substâncias, com liberação da energia necessária as funções orgânicas.

 

* EVOLUÇÃO – processo de modificações por que passam os seres vivos ao longo do tempo. As modificações favoráveis à adaptação do ser vivo ao ambiente são selecionadas e mantidas ao longo das gerações (seleção natural). * RESPOSTAS A ESTÍMULOS AMBIENTAIS – capacidade de detectar estímulos ambientais e de reagir a eles, permitindo a sobrevivência e a reprodução dos seres vivos. * HOMEOSTASE – capacidade do organismo de manter em equilíbrio seu meio interno

 

FONTE SITE: http://www.pelotas.com.br/vejatambem/arquivos/apostilas/modulo-01/biologia-modulo-01.pdf