BIOLOGIA 12ºano Parte I Reprodução Humana. A estrutura anatómica reprodutiva do homem

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1 BIOLOGIA 12ºano Parte I Reprodução Humana Mitose / Meiose Mitose Processo que decorre na divisão do núcleo das células eucarióticas, pelo que se formam núcleos com o mesmo número de cromossomas do núcleo inicial. Meiose Processo de divisão nuclear através do qual um núcleo diplóide origina quatro núcleos haplóides. FIG. 1 FIG. 2 Figura 1 Esquema representativo de um cromossoma. Figura 2 Esquema representativo da mitose e da meiose, indicando o conteúdo cromossomático de cada uma delas. A estrutura anatómica reprodutiva do homem FIG. 3 Figura 3 - Sistema reprodutor masculino: (A) corte transversal; (B) perspectiva frontal. Gónadas Testículos Gâmetas Espermatozóides Órgão copulador Pénis Vias genitais Epidídimos, Canais deferentes e Uretra. Glândulas anexas Vesícula seminal, Próstata e Glândula bulbo-uretal (Cowper) Órgãos externos Testículos e Pénis.

2 Funções do sistema reprodutor masculino3 Testículo Células germinativas Continuamente em espermatogénese. A espermatogénese efectua-se a partir dos tubos seminíferos. Os espermatozóides formam-se da periferia para o centro do tubo e libertam-se no lúmen. Células de Sertoli Muito volumosas. Ocupam o espaço entre a periferia do tubo seminífero e o lúmen. Sustentam e nutrem as células germinativas. Coordenam a formação de espermatozóides. Segregam líquido que assegura o transporte dos espermatozóides até ao epidídimo. Fagocitam o excesso de citoplasma dos espermatozóides. Facilitam compostos que podem afectar a espermatogénese. Produzem a inibina, uma hormona que actua no processo de espermatogénese. Células de Leydig Conjuntos situados entre os tubos seminíferos agregados em torno de capilares sanguíneos. Função hormonal; produção de testosterona. Epidídimo Responsabilizam-se pela resistência dos espermatozóides a meios diferentes (ph, temperatura,...). Armazenam os espermatozóides. Fornecem aos espermatozóides capacidade de locomoção. Fornecem aos espermatozóides capacidade de reconhecimento da célula a fecundar (gâmeta feminino). Canal deferente Transportam os espermatozóides do epidídimo até à uretra. Ducto ejaculatório Controla a passagem de urina e de espermatozóides para a uretra através de válvulas. Uretra Conduz os espermatozóides (assim como a urina) até ao exterior do organismo. Glande e prepúcio Situados no pénis. A glande é um tecido fino e sensível responsável pelo estímulo e pelo prazer sexual. O prepúcio é uma dobra de pele que cobre a glande. Glândulas anexas Vesícula seminal Facilita a deslocação dos espermatozóides, produzindo um líquido. Produz um muco composto de lactose e que alimenta os espermatozóides. Próstata Facilita a deslocação dos espermatozóides, produzindo um líquido. Protege os espermatozóides até à fecundação. Neutraliza a acidez vaginal. Produz uma enzima que transforma a lactose da vesícula seminal em massa gelatinosa. Possui um sistema de válvulas que controla a passagem da urina ou do esperma através da uretra. Glândulas de Cowper Neutraliza a acidez da uretra, efectuando a sua limpeza. Lubrifica a glande. 1. As funções da glândula de Cowper são anteriores à passagem do esperma. 2. O esperma é composto por espermatozóides, líquido seminal e líquido prostático.

3 A estrutura dos testículos 1. Os testículos são constituídos por tubos seminíferos. Estes tubos estão muito achatados, sendo que esticados atingem comprimentos colossais. 2. Dentro dos tubos seminíferos existem: células germinativas, células de Sertoli e o lúmen. 3. As espermatogónias já se encontram presentes nos testículos durante o desenvolvimento embrionário. É na puberdade que as espermatogónias se começam a dividir por mitose, iniciando-se a espermatogénese. FIG. 4 Células germinativas Lúmen Células de Sertoli Espermatozóides Figura 4 Estrutura de dois tubos seminíferos. 4. Os testículos estão revestidos por uma camada de pele que se chama escroto. A espermatogénese 1. A espermatogénese é constituída pelas seguintes fases: Fase Fenómeno Nome da célula Conteúdo Número de células cromossomático (exemplo) Multiplicação Mitose Espermatogónias 2n 3 Crescimento Aumento de volume Espermatócito I 2n 3 Maturação Meiose I Espermatócito II n 6 Meiose II Espermatídeo n 12 Diferenciação Espermiogénese Espermatozóide n 12 Tabela 1 O processo de formação de espermatozóides A espermatogénese. TAB A espécie humana é um ser diplóide que possui 23 pares de cromossomas. (46 cromossomas) 3. A espermatogénese pode ser identificada pelo seguinte esquema: FIG. 5 Figura 5 O processo de formação de espermatozóides A espermatogénese. A espermiogénese 1. A espermiogénese corresponde à parte de diferenciação da espermatogénese. 2. É neste parte que o espermatozóide adquire o formato que lhe dará uma maior facilidade na sua função.

4 3. O espermatozóide é constituído por três partes: a cabeça corresponde à parte superior onde está contido o núcleo com a informação genética; a peça intermédia corresponde à parte média que fica entre a cabeça e o flagelo; o flagelo / cauda corresponde à cauda do espermatozóide que o facilitará na deslocação. 4. O espermatozóide ficará com: o acrossoma o acrossoma é formado através do complexo de Golgi. Possui enzimas que irão perfurar a camada protectora do oócito II; as mitocôndrias responsáveis pela produção de energia vão-se concentrar na peça intermédia para que o espermatozóide tenha energia necessária para se mover. os centríolos situados na peça intermédia, são eles que contêm as proteínas que ajudam a formar a cauda do espermatozóide. 5. A maior parte dos complexos celulares desaparecem porque não fazem falta no espermatozóide. FIG. 6 Figura 6 O processo de diferenciação dos espermatozóides A espermiogénese. A erecção do pénis 1. É o sistema nervoso que provoca a erecção do pénis. 2. Os vasos sanguíneos que transportam o sangue para o pénis dilatam-se e o fluxo sanguíneo aumenta. 3. Assim, o tecido esponjoso enche-se e expande-se. Isto facilita a penetração na vagina. 4. O esperma é impulsionado em duas etapas a emissão e a ejaculação. Emissão As contracções dos músculos dos canais movem os espermatozóides até à uretra. Ejaculação As contracções dos músculos perto do pénis fazem com que o esperma saia. 5. Após a ejaculação, o sistema nervoso diminui o fluxo de sangue para o pénis, deixando o pénis de ficar erecto. A estrutura anatómica reprodutiva da mulher FIG. 7 Figura 7 - Sistema reprodutor feminino.

5 Gónadas Ovários Gâmetas Oócito II Óvulo Vias genitais Vagina, Útero e Trompas de falópio. Órgãos externos Vulva (Lábios grossos e finos e clitóris) Funções do sistema reprodutor feminino Ovários Produção de células germinativas. Produção de progesterona e estrogénio. Armazenamento dos gâmetas femininos. Trompas de falópio (Oviductos) Transportam os gâmetas femininos dos ovários até ao útero. Têm uma ligação directa ao útero mas não ao ovário, apresentando fímbrias que os circulam. Útero Órgão bastante musculoso. A sua parede tem o nome de endométrio e o músculo de miométrio. Tem a função de acolher o óvulo se houver fecundação. A terminação do útero que contacta com a vagina chama-se colo do útero ou cérvix. Vagina Órgão bastante musculoso. Segrega um líquido durante a estimulação sexual que actua como lubrificante. A abertura da vagina é constituída por uma membrana o hímen. A vagina é o órgão que acolhe o pénis. Vulva Lábios grossos e finos Circundam e protegem a abertura da vagina e da uretra. Clitóris Órgão anatomicamente homólogo ao pénis. É constituído por tecido eréctil que é responsável pelo prazer sexual. A oogénese 1. A oogénese é constituída pelas seguintes fases: Fase Fenómeno Nome da célula Conteúdo Número de células cromossomático (exemplo) Multiplicação Mitose Oogónias 2n 3 Crescimento Aumento de volume Oócito I 2n 3 Maturação Meiose I Oócito II n 3 Meiose II Óvulo n 3 Tabela 2 O processo de formação de oócitos II A oogénese. TAB A oogénese só possui três fases, sendo que a meiose II só ocorre se houver fecundação. 3. Na meiose I forma-se o oócito II e o 1º glóbulo polar. O oócito II contém n cromossomas embora seja uma célula muito maior, pois precisa de energia e nutrição. O glóbulo polar acaba por degenerar. 4. Na meiose II forma-se o óvulo e o 2º glóbulo polar. Acontece aqui o mesmo do que na meiose I. O glóbulo polar também degenera. 5. A meiose I ocorre nos ovários. Depois da puberdade, todos os meses, 6 a 12 folículos iniciam este processo. 6. A meiose II ocorre nas trompas de falópio. 7. Os oócitos I já nascem com a criança. No entanto, a fase de maturação fica interrompa na profase I até à puberdade.

6 A formação de folículos e a ovulação 1. O folículo primário corresponde ao oócito I que começará a sofrer meiose. 2. O folículo primário vai evoluindo até formar o folículo de Graaf. Este folículo tem uma legenda do seguinte tipo: 1. Células granulosas; 2. Cavidade folicular; 3. Corona radiata; 4. Zona pelúcida; 5. Oócito; 6. Teca. FIG. 8 Figura 8 Folículo de Graaf 3. Cerca do 14º dia depois de começar a formação deste folículo, ocorre a ovulação que se dá por um rompimento do folículo devido a enzimas e à concentração das hormonas. 4. O resto do folículo dá origem a um corpo amarelo ou corpo lúteo. 5. Se houver fecundação o corpo amarelo ou corpo lúteo permanece no ovário de modo a evitar a formação de mais oócitos II. Se não houver fecundação o corpo lúteo degenera e o ciclo recomeça. Ciclo ovárico e ciclo uterino 1. O ciclo ovárico está directamente relacionado com o ciclo uterino. 2. Existe uma correspondência de fases entre os dois ciclos: TAB. 3 Ciclo ovárico FASE FOLICULAR (1-14 dias) Formação dos folículos / Transformação de oócitos I em oócitos II FASE LUTEÍNICA (14-28 dias) Degeneração do corpo amarelo Ciclo uterino FASE MENSTRUAL (1-4 dias) Desabamento das paredes do endométro / Menstruação & FASE PROLIFERATIVA (5-14 dias) Início do desenvolvimento das paredes do endométrio. FASE SECRETORA (14-28 dias) Desenvolvimento das paredes do endométrio: Aumento da espessura; Grande vascularização; Glândulas segregam glicogénio; FIG Na altura da ovulação, existe uma elevada produção de estrogénios o que faz com que a produção de LH e FSH também aumente. Assim, dá-se o rompimento do folículo. Tabela 3 Comparação entre as fases do ciclo ovárico e do cilco uterino. Figura 9 Variações hormonais nos ciclos uterino e ovárico. As hormonas sexuais 1. É o complexo hipotálamo-hipófise que controla a produção de hormonas sexuais.

7 2. O hipotálamo produz GnRH (hormonas libertadoras de gonadatrofinas) que actuarão na hipófise e que a farão produzir as gonadatrofinas que são: FSH e LH (hormonas folículoestimulantes e hormonas luteinizantes). São estas duas últimas que farão o controle da produção de: testosterona e inibina no homem; progesterona e estrogénio na mulher. 3. Assim, existem dois mecanismos: Mecanismo de feedback negativo ou retroalimentação negativa; Quando o estrogénio ou a progesterona têm níveis elevados, a produção de gonadatrofinas diminui, fazendo com que o estrogénio ou a progesterona também diminuam. (MULHERES) Quando a inibina ou a testosterona têm níveis elevados, a produção de gonadatrofinas diminui, fazendo com que a inibina ou a testosterona também diminuam. (HOMENS) Mecanismo de feedback positivo ou retroalimentação positiva; Quando o estrogénio ou a progesterona têm níveis elevadíssimos, a produção de gonadatrofinas aumenta. (MULHERES) 4. O mecanismo de feedback positivo só existe nas mulheres. A variabilidade genética Crossing-over Meiose I Profase Troca de informações cromossomática que faz com que haja variabilidade genética. Combinação de cromossomas homólogos Meiose I Anafase A ascensão de cromossomas aos pólos de cada uma das novas células, faz com que também haja variabilidade genética. Fecundação A fecundação, indirectamente, escolhe o espermatozóides que tem combinações genéticas diferentes de todos os outros. A fecundação e condições necessárias 1. O aumento da concentração de estrogénios na mulher perto da altura da ovulação, faz com que o cérvix produza um muco que ajuda os espermatozóides na sua deslocação. 2. A reacção acrossómica é uma série de eventos em que o acrossoma degrada a parede do oócito II permitindo a fecundação. 3. Durante a reacção acrossómica o espermatozóide sofre alterações, nomeadamente, perde enzimas que vão ajudar na degradação da parede do oócito II. 4. Para além disso, a nova forma que o espermatozóide toma facilita a sua entrada no oócito II. FIG. 10 FIG. 11 Figura 10 Reacção acrossómica. Figura 11 Fusões da membrana externa do acrossoma, expondo as enzimas hidrolíticas.

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