Embriologia 1

Embriologia é o estudo das diversas modificações morfológicas que ocorrem durante o desenvolvimento do embrião.  

Tipos de óvulos

A classificação dos óvulos nos organismos animais varia de acordo com a quantidade e a distribuição de vitelo (substância de reserva energética) presente em seu interior, implicando no padrão de segmentação (ou clivagem) da célula ovo ou zigoto. 

Quanto maior a quantidade de vitelo, menor é a velocidade do processo de segmentação;

Quanto menor a quantidade de vitelo, maior a velocidade do processo de segmentação. 

DESSA FORMA, OS ÓVULOS SÃO AGRUPADOS EM QUATRO TIPOS DISTINTOS: 

Isolécito (oligolécito, alécito ou homolécito) → óvulos com baixa quantidade de vitelo, dispersos homogeneamente no citoplasma da célula. 
- Tipo de segmentação: holoblástica igual. 
- Exemplo: equinidermos, espongiários, protocordados e mamíferos.

Heterolécito (mediolécito ou miolécito) → óvulos com muito vitelo dispersos pela célula, formando uma região distinguindo o pólo animal (com pouco vitelo, contendo o núcleo) e o pólo vegetativo (concentrada em vitelo). 
- Tipo de segmentação: holoblástica desigual, formando após divisão, dois tipos de células com tamanhos diferenciados (os micrômeros e os macrômeros). 
- Exemplo: moluscos, platelmintos, anelídeos, anfíbios e alguns peixes. 

Telolécito (megalécito) → óvulos maiores, contendo muito vitelo disperso na célula. O núcleo fica localizado em uma região delimitada por uma cicatrícula que separa o pólo animal do vegetal. 
- Tipo de segmentação: Meroblástica discoidal. 
- Exemplo: répteis, aves e alguns peixes. 

Centrolécito → óvulo com vitelo concentrado na região central juntamente ao núcleo. O vitelo nesse tipo de célula não se divide, porém o núcleo passa por diversas divisões com posterior migração para a periferia. 
- Tipo de segmentação: Meroblástica superficial. 
- Exemplo: artrópodes.

Segmentação

As divisões mitóticas do zigoto são chamadas de clivagem, formando duas células-filhas, chamadas blastômero, que sofrem sucessivas divisões, formando a mórula, que contém de 12 a 16 blastômeros.

Existem dois tipos de segmentação:

Segmentação holoblástica

Este tipo de segmentação ocorre em todo o ovo e pode ser subdividida em holoblástica igual, desigual e subigual. Normalmente ocorre em ovos isolécitos, heterolécitos e alécitos.

Holoblástica igual: Na terceira clivagem do zigoto são formados oito blastômeros de tamanhos iguais. Os mamíferos apresentam este tipo de segmentação.

Holoblástica desigual: Os oito blastômeros formados possuem tamanhos diferentes, os menores são chamados de micrômeros e os maiores de macrômeros. Anfíbios possuem este tipo de segmentação.

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Holoblástica subigual: Também forma oito blastômeros diferentes, porém não há grandes diferenças no tamanho.

Segmentação meroblástica

Esta segmentação é subdividida de acordo com a diferença de distribuição de vitelo nos ovos.

Meroblástica discoidal: Ocorre em ovos telolécitos, mas apenas na região sem vitelo.

Meroblástica superficial: Ocorre em ovos centrolécitos. As células embrionárias se localizam na região superficial do ovo.

Segmentação em Seres Humanos

Ocorrendo a fecundação, o ovócito secundário completa sua meiose e forma o zigoto. O desenvolvimento do zigoto ocorre ainda da tuba uterina. Os mamíferos possuem a segmentação do tipo holoblástica igual, ou seja, as células são do mesmo tamanho e o zigoto se divide completamente.

Alguns dias após a fecundação, o embrião é chamado de mórula. As células da mórula recebem um líquido proveniente do útero através dos espaços formados entre as células, que neste estágio estão unidas entre si mais frouxamente. A cavidade cheia de líquido recebe o nome de blastocela, e inicia-se o estágio de blástula. A entrada deste líquido faz com que as células se separem em duas partes: o trofoblasto, que vai dar origem à placenta, e o embrioblasto, que vai dar origem ao embrião. A estrutura formada é chamada blastocisto, que se nutre de secreções uterinas e após alguns dias fixa-se no endométrio.

A fixação do embrião na mucosa uterina recebe o nome de nidação. Após a fixação, o trofoblasto (camada externa de células) se prolifera rapidamente, dando origem a duas camadas: o citrofoblasto, camada que envolve o embrião e o sinciciotrofoblasto, massa de citoplasma com vários núcleos. O sinciciotrofoblasto auxilia na fixação e nutrição do embrião, produzindo enzimas que digerem alguns tecidos do útero, abrindo espaços para o embrião se fixar. Este processo também provoca uma vascularização da região, auxiliando na vascularização para nutris o embrião.

Após a implantação do embrião na parede do útero, inicia-se a formação dos tecidos, do saco vitelino, do celoma e da cavidade amniótica.

Sistema Genital Feminino

O aparelho reprodutor interno: útero, ovários, trompas, vagina.

O sistema reprodutor e genital engloba os órgãos que produzem, transportam e armazenam as células germinativas, que são as responsáveis por dar origem aos gametas.

E são os gametas que, ao se unirem, formam um novo indivíduo, que será abrigado em um órgão durante seu desenvolvimento. Esse órgão, chamado útero, faz com que o sistema reprodutor feminino seja considerado mais complexo que o masculino em razão da função de abrigar e propiciar o desenvolvimento de um novo indivíduo.

Ovários, tubas uterinas, útero, vagina, hímen, grandes lábios, pequenos lábios e clitóris são as estruturas encontradas no sistema de reprodução feminino. Além disso, as mamas também são de grande importância na manutenção da vida. Os órgãos externos desse sistema permitem a entrada do esperma no organismo, além de protegerem os órgãos genitais internos contra micro-organismos infecciosos.

BIOLOGIA

Estruturas do sistema reprodutor feminino

 

Os grandes lábios e os pequenos lábios são dobras de pele e mucosa que protegem a abertura vaginal. Os pequenos lábios, durante o processo de excitação, ficam intumescidos e aumentam sensivelmente seu tamanho durante a penetração nas relações sexuais. Os grandes lábios ficam entre o monte púbico (ou monte de Vênus) e se estendem até o períneo, espaço entre ânus e vulva, e são cobertos por pelos pubianos após a puberdade.

A vagina é um canal com cerca de 7,5 a 10 centímetros que se estende do útero, órgão interno, à vulva, estrutura genital externa. Suas paredes normalmente se tocam e no exame clínico o médico utiliza um aparelho para afastá-las. Esse canal é responsável por receber o pênis durante a relação sexual e serve de canal de saída tanto para o fluxo menstrual quanto para o bebê no momento de parto normal. É um órgão musculoso cujo orifício é denominado introito. Próximos ao introito existem pequenas glândulas chamadas glândulas de Bartholin, que secretam muco para lubrificar a vagina sob a ação de estímulos sexuais.

O hímen é uma membrana de tecido conjuntivo forrada por mucosa tanto interna como externamente. Ele pode variar de tamanho e forma. No primeiro ato sexual sofre ruptura, permanecendo apenas pequenos fragmentos no local, chamados carúnculas himenais.

O clitóris é uma pequena saliência, bastante sensível ao tato, situada na junção anterior aos pequenos lábios. Tem função muito importante na excitação sexual feminina e pode ser considerado similar ao pênis no homem.

O útero é o órgão responsável por alojar o embrião e mantê-lo durante todo o seu desenvolvimento até o nascimento. Tem a forma de uma pera invertida, mas pode variar de forma, tamanho, posição e estrutura. É formado por tecido muscular que se estende amplamente durante a gravidez e apresenta camadas, sendo o endométrio aquele que sofre modificações com o ciclo menstrual, preparando-se mensalmente para receber o ovo já fecundado e, caso isso não ocorra, apresenta descamação e é eliminado pela menstruação.

Os ovários são duas glândulas situadas uma em cada lado do útero, abaixo das trompas. São responsáveis por produzir gametas ou óvulos e também por produzir hormônios sexuais femininos, estrógeno e progesterona. Esses hormônios vão controlar o ciclo menstrual, provocar o crescimento do endométrio e estimular o desenvolvimento dos vasos sanguíneos e glândulas do endométrio, tornando-o espesso, vascularizado e cheio de secreções nutritivas.

As tubas uterinas são aquelas que transportam os óvulos que romperam a superfície do ovário para a cavidade do útero. São dois canais finos que saem de cada lado do fundo do útero e terminam com as extremidades próximas aos ovários. Nas tubas, os espermatozoides unem-se aos óvulos quando há fecundação para então se fixar no útero. Pode ocorrer também do óvulo já fecundado fixar-se na tuba uterina e iniciar o desenvolvimento do embrião, o que se denomina gravidez tubária.

semana do meio ambiente

Hormônios Masculinos

                           Hormônios Masculinos 

 
Os hormônios do sistema genital masculino são produzidos nas gônadas masculinas, muito conhecidas como testículos. São os hormônios que determinam as características sexuais secundárias, induzem a formação dos gametas masculinos e promovem o impulso sexual.

É na puberdade, aproximadamente entre os 11 e os 14 anos, que começam a ocorrer as mudanças psicológicas e também fisiológicas no corpo dos meninos. Nessa fase da vida, dois hormônios produzidos pela adeno-hipófise agem sobre os testículos, estimulando a produção de testosterona. Esses hormônios são o hormônio folículo-estimulante (FSH) e o hormônio luteinizante (LH), também chamados de gonadotrofinas por atuarem sobre as gônadas.

No homem, o hormônio luteinizante também pode ser chamado de hormônio estimulador das células intersticiais (ICSH), porque age estimulando as células intersticiais, ou de Leydig, a produzirem testosterona. A testosterona e os hormônios gonadotróficos FSH e LH atuam juntos na ativação da espermatogênese (produção de espermatozoides).

A testosterona é o principal hormônio masculino. Ela determina o desenvolvimento dos órgãos genitais, a descida dos testículos para a bolsa escrotal e o aparecimento das características sexuais secundárias masculinas, como a distribuição de pelos pelo corpo, engrossamento da voz, desenvolvimento dos músculos e dos ossos, entre outras. Também é a testosterona que induz o amadurecimento dos órgãos genitais, além de promover o impulso sexual.

A testosterona começa a ser produzida ainda na fase embrionária e é a presença dela que determina o desenvolvimento dos órgãos sexuais masculinos. Se houver ausência desse hormônio, ou a falta de receptores compatíveis a ele nas células do embrião, o sexo que se desenvolverá será o feminino.

Sistema Reprodutor Masculino

O Sistema Reprodutor Masculino é formado por órgãos internos e externos, que passam por um lento amadurecimento concluindo-se na puberdade, ou seja, quando as células sexuais ficam disponíveis para originar outro ser.

                                    

s órgãos que compõem o sistema reprodutor masculino são: testículos, epidídimos, canais deferentes, vesículas seminais, próstata, uretra e pênis.

Testículos

Os testículos são duas glândulas de forma oval, que estão situadas na bolsa escrotal. Na estrutura de cada testículo encontram-se tubos finos e enovelados chamados "tubos seminíferos".

Nos testículos são produzidos os espermatozoides, as células reprodutoras (gametas) masculinas, durante o processo chamado espermatogênese, além de diversos hormônios.

O principal hormônio é a testosterona, responsável pelo aparecimento das características sexuais secundárias masculinas, como os pelos, modificações da voz, etc.

Epidídimos

Os epidídimos são canais alongados que se enrolam e recobrem posteriormente a superfície de cada testículo. Corresponde ao local onde os espermatozoides, produzidos no testículo, são armazenados.

Canal Deferente

O canal deferente é um tubo fino e longo que sai de cada epidídimo. Passa pelas pregas ínguas (virilha) através dos canais inguinais, segue sua trajetória pela cavidade abdominal, circunda a base da bexiga, alarga-se formando uma ampola.

Recebe o líquido seminal (proveniente da vesícula seminal), atravessa a próstata, que nele descarrega o líquido prostático, e vai desaguar na uretra.

O conjunto dos espermatozoides, do líquido seminal e do líquido prostático, constitui o “esperma” ou “sêmen”.

Vesícula Seminal

A vesícula seminal é formada por duas pequenas bolsas localizadas atrás da bexiga. Sua função é produzir o "líquido seminal", uma secreção espessa e leitosa, que neutraliza a ação da urina e protege os espermatozoides, além de ajudar seu movimento até a uretra.

O líquido seminal também ajuda a neutralizar a acidez da vagina, evitando que os espermatozoides morram no caminho até os óvulos.

Próstata

A próstata é uma glândula, localizada sob a bexiga, que produz o "líquido prostático", uma secreção clara e fluida que integra a composição do esperma.

Tipos básicos de reprodução

TIPOS BÁSICOS DE REPRODUÇÃO

São vários os tipos de reprodução que os seres vivos apresentam, mas todos eles podem ser agrupados em duas grandes categorias: A reprodução sexuada e assexuada. 

Reprodução Sexuada (Gâmica)

A reprodução sexuada está relacionada no processo que envolve troca de material genético (DNA), em indivíduos da mesma espécie. Para ocorrer a reprodução sexuada, temos a participação de células de reprodução, denominadas gametas, no caso da mulher é o óvulo e o homem o espermatozoide, fazendo com que ocorra a fecundação e o surgimento da célula-ovo/zigoto. 

Na reprodução sexuada, destacam-se dois fenômenos que permite a notável variabilidade genética entre os descendentes. são eles:

• Meiose: Formam-se células haploides (n), com o número normal de cromossomos (46), reduzidos pela metade (23) cromossomos de cada gameta para formar um novo individuo diploide (2n).
• Fecundação: É através dela que ocorre a reconstituição do número normal de cromossomos.

A meiose só ocorre nas células reprodutoras, e a mitose é o processo de divisão celular, é responsável pelo crescimento (cabelo,unha,tecido).

Reprodução Assexuada (Agâmica)

Os indivíduos que surgem pela reprodução assexuada são geneticamente idênticos entre si, um único individuo origina outros, formando o que se chama clone. Não ocorre troca de material genético, ou seja, não tem a presença de gametas. Vários são os seres vivos que se reproduzem de forma assexuada e vários são os tipos de reprodução assexuada. 

• Cissiparidade/divisão simples: É o processo de divisão celular, no qual um organismo unicelular se reproduz por mitose. Esse nome também é usado no caso de organismos multicelulares simples que conseguem regenerar partes divididas (por exemplo a planária) 

• Gemiparidade/brotamento: É o processo de reprodução assexuada no qual ocorre a formação de uma dilatação denominada gema (ou gomo) formada por mitoses na superfície externa do organismo progenitor, podendo separar-se e formar um novo individuo. 

• Propagação vegetativa: Consiste em multiplicar assexuadamente partes de plantas (células, tecidos, órgãos, ou propágulos), originando indivíduos geralmente idênticos a planta-mãe.

Biotecnologia do DNA- A engenharia genética

A biotecnologia do DNA- a engenharia genética 

Quando falamos sobre biotecnologia e engenharia genética, é preciso entender a fundo o conceito de ambas.

A biotecnologia consiste em um conjunto de técnicas que permitem a seleção, a manipulação e a modificação de organismos ou de parte destes. A seleção e utilização de organismos com características interessantes para nós ou para grandes produções ocorrem desde tempos mais antigos, como, por exemplo, a utilização de fungos para produção de pães ou a seleção artificial para a escolha de frutas com melhor sabor.

Entenda o que é Engenharia Genética

Com o avanço da biotecnologia, surgiram importantes técnicas de engenharia genética que possibilitaram a modificação de materiais genéticos.

A engenharia genética, então, consiste na manipulação direta dos genes de um organismo, geralmente através de técnicas artificiais. Essas técnicas têm como objetivo melhorar ou criar produtos e organismos, procurando sempre um melhoramento genético.

Enzimas

A descoberta de algumas enzimas foi essencial para que os trabalhos em engenharia genética pudessem acontecer.

Enzimas de Restrição

São enzimas responsáveis por cortar o DNA em determinados pontos. A enzima é capaz de reconhecer uma sequência específica de nucleotídeos e faz o corte da molécula naquele ponto específico.

DNA Ligase

São enzimas que unem os fragmentos de DNA, com objetivo de produzir moléculas recombinantes.

DNA Recombinante e Transgênicos

Quando se liga um trecho de uma molécula de DNA em outra molécula, temos um DNA Recombinante.

A partir das enzimas de restrição, é possível cortar pedaços de uma molécula de DNA e, com a DNA ligase, uni-los a uma outra molécula. Com isto, é possível manipular geneticamente os organismos, criando os organismos geneticamente modificados, também conhecidos como transgênicos.

Transgênicos não são sinônimos de organismos geneticamente modificados. Por exemplo, um diabético que recebe genes humanos para produção de insulina como forma de tratamento passa a ser um organismo geneticamente modificado, mas não um transgênico. A transgenia é a técnica de introduzir o DNA de uma espécie no DNA de outra. Usando o exemplo dos genes humanos para produção de insulina, uma bactéria que recebesse esses genes e começasse a sintetizar insulina humana seria um exemplo de organismo transgênico.

Os transgênicos, com objetivo de melhorar a produção, causam diversos debates sobre sua influência na saúde humana e no meio ambiente

Eles podem ser utilizados na agricultura, como no tomate, em que é colocado o DNA de uma bactéria resistente a predadores. Com isso, o tomateiro expressa essa característica e sofre menos com o ataque de predadores.

Outro exemplo da utilização dos transgênicos é a inclusão de um gene capaz de produzir insulina no DNA de uma bactéria. Com isso, a bactéria transgênica produz altas quantidades de insulina, que são utilizadas no tratamento de diabéticos.

Ainda que os efeitos dos transgênicos sobre a saúde não sejam inerentes da transgenia (não é porque um alimento é transgênico que ele necessariamente fará mal!), há riscos ambientais oriundos desta técnica. Um organismo transgênico pode ter vantagens contra predadores, e, se liberados na natureza, esses organismos podem levar a extinção de espécies competidoras. Outra possibilidade é a perda de variabilidade genética, com agricultores deixando de plantar outras linhagens vegetais, já que a transgênica teria melhor produção. Isso é um problema, pois se todas as colheitas forem geneticamente iguais, uma praga que afete essas linhagens únicas poderia devastar a produção, visto que todas as linhagens presentes seriam igualmente suscetíveis.

Mapeamento Genético e Genoma

Identificação Digital Genética

A impressão digital genética, também chamada de DNA fingerprint, é feita a partir de trechos de DNA cortados por enzimas de restrição, que então são separados por uma técnica chamada de eletroforese. Com exceção dos clones, todos os seres possuem diferenças em seu DNA, e estas diferenças aparecem.

Esquema de como funciona a eletroforese

Na eletroforese, os fragmentos de DNA são colocados em uma placa com gel e, de acordo com a carga e o tamanho, os fragmentos migram pela placa assumindo diferentes posições, indicadas pelas faixas.

Exemplo de uma eletroforese mostrando a comparação dos trechos de DNA. Nota-se que, quando há faixas iguais, pode-se reconhecer a origem do DNA.

Esta técnica é muito importante, sendo utilizada em testes de paternidade e para solucionar crimes.

Em casos de testes de parentesco, o filho apresentará áreas com e sem faixas, e essas faixas deverão ser semelhantes aos dos pais. Áreas com faixas indicam a presença do DNA e, portanto, esse DNA deve ter sido herdado da mãe ou do pai.

Projeto Genoma Humano

Mapa de impressão digital genética (fingerprint) do genoma humano, com cerca de 30 mil genes

O genoma é o conjunto de material genético de um organismo que pode ser mitocondrial (vem dos genes mitocondriais, sempre com origem materna) ou nuclear. O projeto do Genoma Humano se iniciou em 1990 e teve como objetivo identificar a sequência de bases de cada gene humano.

Clonagem

A clonagem é um processo que tem como objetivo formar um clone. Os clones são cópias geneticamente iguais às de um organismo inicial.

A clonagem nem sempre ocorre a partir da engenharia genética: a reprodução assexuada é um exemplo de clonagem natural, assim como os gêmeos idênticos (gêmeos monozigotos).

Esquema de como ocorre o processo da clonagem

Ela consiste na implantação do núcleo de uma célula somática em um óvulo anucleado. O indivíduo clonado será aquele que doou o núcleo somático, ou seja, o óvulo anucleado não interferirá no genoma do clone.

Para clareza, um exemplo: É retirado o núcleo somático de uma célula da pele de João, que foi implantado em um óvulo anucleado de Gina, que foi implantado no útero de Maria. O clone que nasceu é uma cópia genética de João, mas apresentará o DNA mitocondrial de Gina, já que o DNA mitocondrial não está relacionado ao núcleo somático. Maria não tem influência genética sobre este clone.

A ovelha Dolly, o primeiro mamífero a ser clonado, teve que ser sacrificada, pois ela começou a apresentar, ainda muito jovem, diversos problemas relacionados à idade avançada, como artrose. Os cromossomos possuem porções conhecidas como telômeros, que desgastam com o passar da idade. Como a ovelha Dolly teve seu núcleo originado de uma célula somática, os telômeros já estavam desgastados, causando o envelhecimento precoce.