O que é fertilização é breve e claro. Fertilização, suas fases e essência biológica

A fertilização de um óvulo é um processo incrível que tem sido estudado por especialistas de todo o mundo há muitos anos. Conhecemos todas as etapas pelas quais as células sexuais passam antes e depois do tão querido encontro. No momento da fertilização, algo novo é formado a partir das células-mãe, combinando informações genéticas da mãe e do pai. Esta célula microscópica única está destinada a se tornar uma pessoa completa no futuro.

O sucesso da fertilização depende de muitos fatores. Este processo é precedido por centenas de outros, não menos importantes. A concepção não ocorrerá se o processo de maturação e movimento das células germinativas: espermatozoides e óvulos for interrompido.

Avanço do esperma até o óvulo

Do momento da ejaculação até o encontro das células germinativas, passam de 3 a 6 horas. Os espermatozoides estão em constante movimento, movendo-se em direção ao ponto de contato com o óvulo. O corpo feminino é projetado de tal forma que as células reprodutivas do homem encontram muitos obstáculos ao longo do caminho, concebidos pela natureza como um mecanismo de proteção. Dessa forma, são eliminados espermatozoides fracos, potencialmente perigosos e inadequados para a formação de uma nova vida.

Durante um ato sexual, até 300 milhões de espermatozoides entram na vagina, mas apenas um atingirá o alvo. Milhões de células reprodutivas masculinas morrem no caminho para o óvulo e diretamente próximo a ele. A maioria das células flui junto com o esperma quase imediatamente após a ejaculação. Um grande número de espermatozoides morre na vagina e no muco cervical do colo do útero. Uma certa quantidade de espermatozoides fica presa nas dobras do colo do útero, mas se torna uma reserva caso o primeiro grupo de células não chegue.

Notavelmente, esses espermatozoides presos são a causa da gravidez antes da ovulação. Todo mundo sabe que a fecundação só é possível após a ovulação, mas existe a possibilidade de engravidar em qualquer dia do ciclo. Quando a relação sexual ocorre antes da liberação do óvulo, esses espermatozoides presos esperam até a ovulação e continuam seu caminho para a célula reprodutiva. O esperma pode permanecer “vivo” por até 7 dias, portanto o risco de gravidez permanece antes e depois da ovulação.

Como os espermatozoides não são familiares ao sistema imunológico da mulher, este os confunde com elementos estranhos e os destrói. Se o sistema imunológico de uma mulher estiver hiperativo, podemos falar de incompatibilidade imunológica, que pode causar infertilidade no casal.

Os espermatozoides que sobrevivem ao ataque imunológico passam para as trompas de falópio. O contato com o muco levemente alcalino do canal cervical provoca um aumento na atividade dos espermatozoides, eles começam a se mover mais rápido. As contrações musculares ajudam os espermatozoides a se moverem dentro do útero. Uma parte vai para a trompa de Falópio e a outra vai para a trompa de Falópio, onde está localizado o óvulo. Na trompa, os espermatozoides devem resistir ao fluxo de fluido e algumas células são retidas pelas vilosidades da membrana mucosa.

Nesta fase, são desencadeadas reações nas partes superiores do trato que provocam a capacitação (amadurecimento) dos espermatozoides. Certos produtos bioquímicos são responsáveis ​​por isso. Devido à capacitação, a membrana da cabeça do espermatozoide muda, preparando-se para a penetração no óvulo. Os espermatozoides tornam-se hiperativos.

Maturação e avanço do ovo

Independentemente da duração do ciclo de uma determinada mulher, a ovulação ocorre 14 dias antes da menstruação. Com um ciclo padrão com duração de 27 a 28 dias, a liberação do óvulo do folículo ocorre no meio. Vale ressaltar que a duração do ciclo varia de mulher para mulher e pode chegar a 45 dias ou mais. Por esse motivo, os especialistas recomendam calcular o dia da ovulação com base no início esperado da menstruação. Você precisa contar duas semanas a partir desta data.

Termos de fertilização:

1. 14 dias antes da menstruação, o óvulo é liberado do folículo. A ovulação ocorre. Durante este período, o risco de engravidar é maior.
2. Dentro de 12 a 24 horas após a ovulação, um espermatozoide pode fertilizar um óvulo. Este período é chamado de janela fértil. Um dia após a ovulação, o óvulo morre, mas esse tempo pode ser reduzido dependendo de muitos fatores.
3. Se a relação sexual ocorrer após o óvulo deixar o folículo, a fertilização requer apenas 1-2 horas. Durante esse período, os espermatozoides viajam de 17 a 20 cm da vagina até as trompas de falópio, levando em consideração todos os obstáculos.
4. Se a relação sexual ocorrer antes da ovulação, a fertilização será possível dentro de uma semana. Vale ressaltar que os espermatozoides com cromossomo Y são mais rápidos, mas vivem de 1 a 2 dias, e as células com cromossomo X são lentas, mas podem suportar a influência negativa do meio ambiente por uma semana. Muitos métodos de conceber um filho de um determinado sexo baseiam-se neste fato.

A ovulação é uma pequena explosão do folículo. O óvulo e o fluido no qual o oócito amadureceu entram na cavidade abdominal. A “franja” das trompas de Falópio inclui o epitélio ciliado, que impulsiona unidirecionalmente o óvulo em direção à saída do ovário. Esses cílios são ativados pelo estrogênio, hormônio liberado pelos ovários após a ovulação.

Durante esse período, o óvulo é circundado por células do cumulus, que formam a corona radiata. Esta coroa contém células foliculares e é a casca secundária do ovo. Torna-se um obstáculo para o esperma durante a fertilização direta.

Como as células germinativas se unem?

Fusão de gametas

A fertilização direta ocorre na trompa de Falópio, mais próxima do ovário. Esta fase da jornada é alcançada por dezenas de espermatozoides entre centenas de milhões: os espermatozoides mais fortes, mais resistentes e mais ativos. Apenas um fertiliza o óvulo e os demais o ajudam a penetrar na célula e morrer.

Os mais ativos penetram através da corona radiata e se ligam a receptores na membrana pelúcida externa do ovo. Os espermatozoides secretam enzimas proteolíticas que dissolvem a camada proteica. Isso enfraquece a camada protetora do óvulo para que um único espermatozóide possa penetrar.

A camada externa protege a membrana interna. O esperma que atinge essa membrana primeiro se liga a ela e as células sexuais se fundem em questão de minutos. A “absorção” dos espermatozoides pelo óvulo desencadeia uma cadeia de reações que provocam alterações em sua membrana. Outros espermatozoides não conseguem mais se fixar, além disso, o óvulo secreta substâncias para repeli-los; Tendo se fundido com o primeiro espermatozóide, o óvulo torna-se impenetrável para os outros.

Assim que o espermatozoide penetra no óvulo, são acionados mecanismos no corpo da mulher que notificam outros sistemas de fertilização. O funcionamento dos órgãos é reorganizado de forma a preservar a atividade vital do embrião. Como o corpo pode começar a confundir o óvulo fertilizado com uma formação estranha, o sistema imunológico enfraquece e não pode causar a rejeição do feto.

Formação de um novo genoma

No esperma, a informação genética está compactada. Ele começa a se abrir apenas dentro do óvulo, e um pró-núcleo se forma ao seu redor - o precursor do núcleo do zigoto. No pró-núcleo, o material genético é reorganizado para formar 23 cromossomos. Vale ressaltar que o material genético da mãe termina de se formar apenas durante o processo de fecundação.

Os microtúbulos aproximam os dois pronúcleos. Conjuntos de cromossomos se combinam para formar um código genético único. Ele contém informações sobre centenas de características que uma futura pessoa terá: desde a cor dos olhos até traços de caráter. Estas características dependem em grande parte de informações hereditárias transmitidas de geração em geração, mas também são criados “blocos” únicos.

Fertilização de um ovo em etapas

1. Os espermatozoides “atacam” o óvulo. Eles bateram com a cauda para fazê-lo girar.
2. Um espermatozóide penetra dentro do óvulo.
3. A fusão dos cromossomos paternos e maternos, a formação de um novo programa genético. Depois disso, o óvulo fertilizado é chamado de zigoto.
4. 30 horas após a fertilização, começa a divisão do zigoto. As novas células são chamadas blastômeros.
5. No primeiro dia após o zigoto ser dividido em dois e depois dividido em quatro blastômeros.
6. No terceiro dia existem oito blastômeros.
7. O quarto dia é marcado pela divisão do zigoto em dezesseis células. A partir desse momento, o embrião passa a ser denominado mórula.
8. O esmagamento continua, mas o líquido se forma dentro da mórula. A formação é o último estágio do desenvolvimento do embrião antes de passar para o útero e implantação.
9. Nesta fase, o processo de fertilização está concluído, mas ainda não ocorreu uma gravidez completa. Em seguida, o zigoto passa pelas trompas de falópio até o útero, se implanta e começa a se desenvolver até o nascimento.

Depois que o óvulo fertilizado passa para o útero, o processo de divisão termina e começa sua introdução no endométrio. O local de fixação do embrião determina a posição da criança no abdômen: quando implantado na parede posterior, a mulher tem estômago pequeno e, quando implantado na parede frontal, é maior.

A introdução de um embrião no endométrio desencadeia muitos processos bioquímicos, por isso a mulher pode sentir náuseas durante este período, febre e dores de cabeça. Um sinal específico de implantação é o sangramento, indicando danos nas paredes do útero.

Como começa a gravidez?

Na primeira semana após a fertilização, o zigoto está localizado nas trompas de falópio. No sétimo dia, começa a descer para o útero e procura um local para se fixar. Em uma mulher saudável, nesta fase, o endométrio do útero está mais espesso, de modo que o zigoto é facilmente fixado sem risco significativo de rejeição. Espessura endometrial insuficiente geralmente causa infertilidade feminina.

Durante o período de movimentação das trompas de Falópio até o útero, o óvulo retira nutrientes do corpo lúteo, portanto o estilo de vida da gestante não desempenha um papel importante nesta fase. Porém, após a fixação do zigoto no endométrio, a situação muda: a gestante deve reconsiderar seu estilo de vida e alimentação, pois agora o desenvolvimento do feto depende inteiramente de seu comportamento. É importante manter um estado mental e físico normal.

O zigoto penetra no endométrio e a implantação começa. Esse processo leva aproximadamente 40 horas: as células se dividem, penetram na mucosa e depois crescem. Os vasos sanguíneos são formados ativamente, que no futuro se transformarão na placenta. O nódulo embrionário começa a formar o corpo, e as células superficiais são as partes necessárias ao desenvolvimento do feto (saco amniótico, placenta, cordão umbilical). A finalização da implantação marca o início do período gestacional, ou seja, o nascimento de um filho.

Âmnio ou saco amniótico é um saco de líquido amniótico incolor. Eles são necessários para proteger o feto frágil da pressão das paredes do útero, flutuações de temperatura, ruídos e choques externos. Além disso, o líquido amniótico apoia o metabolismo.

A placenta é um órgão único. Fornece ao feto tudo o que é necessário para o crescimento, desenvolvimento e vida. A certa altura, a placenta desempenha as funções de pulmões, rins e digestão, além de produzir hormônios e outros elementos necessários ao pleno desenvolvimento da criança. Ele transporta sangue materno fresco para a veia umbilical e remove resíduos metabólicos das artérias fetais. A placenta é uma espécie de filtro que protege o feto de microorganismos e substâncias nocivas. O cordão umbilical conecta o feto e a placenta. O sangue flui para frente e para trás através dos vasos dentro dele.

3 fases da gravidez

A gravidez é dividida em três fases: a formação do corpo e dos órgãos para apoiar o suporte vital do feto, o ajuste dos sistemas corporais e a preparação para o nascimento. Apesar de a gravidez durar 9 meses, na medicina esse período é contado em semanas. Da concepção ao surgimento de uma nova vida, decorrem aproximadamente 40 semanas, o que equivale a 10 meses lunares (com base nos 28 dias do ciclo). Portanto, o calendário da gravidez é composto por 10 meses. É mais fácil acompanhar as mudanças que ocorrem no corpo de uma mulher grávida usando este calendário. A gestante sabe exatamente em que semana precisa fazer exames e fazer ultrassom.

Como aumentar suas chances de uma concepção bem-sucedida

O período mais favorável para a concepção é dois dias após a ovulação. No entanto, se levarmos em conta a viabilidade dos espermatozoides por 5 dias, o sexo ativo deve começar 3-4 dias antes da ovulação. O espermatozóide já estará “esperando” pelo óvulo na cavidade abdominal e nas trompas de falópio.

Você pode determinar com precisão o dia da ovulação pela temperatura basal, mas só precisa confiar nesse calendário após 6 meses de medições regulares. Em condições laboratoriais, a ovulação pode ser determinada pela urina e pela saliva.

Se o ciclo menstrual de uma mulher é padrão de 28 dias, para uma concepção bem-sucedida você precisa fazer sexo nos dias 10 a 18 do ciclo (de preferência em dias alternados, quando o primeiro dia do ciclo for o dia da menstruação). Você não deve ser muito pedante quanto à concepção; o principal neste assunto é o prazer e o relaxamento.

Apesar de as ejaculações frequentes reduzirem o volume do líquido seminal, o sexo regular é a chave para uma boa motilidade espermática. Portanto, para uma fertilização bem-sucedida, basta fazer sexo em dias alternados. A relação sexual diária garante a concepção em 25%, enquanto uma relação sexual por semana reduz as chances para 10%.

Uma mulher pode aumentar a probabilidade de concepção se deitar de lado ou levantar a pélvis imediatamente após o sexo. Porém, é preciso levar em consideração as peculiaridades da estrutura do útero: quando ele está dobrado, é melhor deitar de bruços, curvando-se levemente, e com formato bicorno, levantar a pelve. O principal é que o esperma não vaze da vagina. Após a relação sexual, não se deve usar produtos de higiene ou ducha, pois isso pode alterar o pH da vagina e afetar os espermatozoides.

Se os parceiros tiverem dificuldade para engravidar, você pode ir à clínica e, com a ajuda de equipamentos de diagnóstico, acompanhar com precisão a maturação do folículo e o tempo de liberação do óvulo. Os diagnósticos de ultrassom inofensivos e indolores são adequados para esses fins.

Você precisa entender que a fertilização de um óvulo não é gravidez. Só podemos falar sobre uma concepção bem-sucedida depois que o embrião atinge o útero e se aprofunda no endométrio. Uma semana se passa desde a fertilização do óvulo até a gravidez. Esse tempo é necessário para que sejam ativados mecanismos que não permitem a implantação de um zigoto com o conjunto errado de cromossomos. Isso é possível, mas na maioria das vezes os zigotos “quebrados” morrem antes ou imediatamente após a implantação. Eles saem junto com o fluxo menstrual, então a mulher nem sabe quais processos ocorreram em seu corpo. Tais fenômenos, via de regra, não são chamados de gravidez perdida.

A fertilização é o processo de fusão das células reprodutivas masculinas e femininas, como resultado do qual o conjunto diplóide de cromossomos característico de uma determinada espécie animal é restaurado e surge uma célula qualitativamente nova – um zigoto.

O encontro dos gametas ocorre tanto dentro do trato genital feminino (fecundação interna) quanto no ambiente externo, por exemplo, na água (fecundação externa).

O esperma se aproxima do óvulo com a cabeça primeiro. Se a casca do óvulo for mole, a protuberância protoplasmática do óvulo sobe em direção a ela - o tubérculo receptivo, que atrai o espermatozoide para dentro do óvulo. Depois disso, quase instantaneamente, uma fina membrana vitelina de fertilização aparece acima do tubérculo receptivo, bloqueando fortemente o acesso ao resto do esperma. Com membranas densas, os espermatozoides penetram nos óvulos através de uma das aberturas micropilares.

Existem três fases no processo de fertilização.

A primeira fase é a reaproximação. Tanto durante a fertilização externa (em peixes, anfíbios) quanto interna (em répteis, aves e mamíferos), os espermatozoides movem-se muito rapidamente em direção aos óvulos como resultado da quimiotaxia em um ambiente levemente alcalino. Uma mudança de pH para o lado ácido, ao contrário, paralisa os espermatozoides. Os espermatozoides de mamíferos também apresentam reotaxia, ou seja, a capacidade de se mover contra o fluxo de fluido direcionado do oviduto, onde ocorre a fertilização, para o útero.

Além dos táxis, a reaproximação das células germinativas é facilitada por: peristaltismo das trompas de falópio e movimento ciliar dos cílios do epitélio das trompas de falópio.

A segunda fase é a penetração do espermatozóide através das membranas do óvulo. A interação de contato dos gametas ocorre quando o espermatozoide se aproxima do óvulo. Nos mamíferos, durante a fertilização, apenas um espermatozoide penetra no óvulo. Este fenômeno é denominado monospermia. Em animais invertebrados, peixes, anfíbios, répteis e aves, a polispermia é possível, quando vários espermatozoides penetram no óvulo, mas apenas um ainda participa da fusão nuclear (fertilização). As enzimas secretadas pelos acrossomas (tripsina, hialuronidase) destroem a corona radiata e decompõem os glicosaminoglicanos da membrana secundária (pelúcida) do ovo. A cabeça, pescoço e parte da cauda (bainha mitocondrial) penetram no citoplasma do ovo. A penetração dos espermatozoides aumenta significativamente os processos de metabolismo intracelular, que está associado ao aumento da respiração e à ativação dos sistemas enzimáticos do óvulo.

A terceira fase é a formação dos pronúcleos masculino e feminino com sua subsequente fusão (sincário). Além disso, em muitas espécies animais, os núcleos das células masculinas e femininas entram em estado de metáfase durante a sua aproximação. Então os cromossomos de ambos os núcleos formam uma única “estrela” materna, mas com número duplo (diplóide) de cromossomos. Em outros casos, os núcleos primeiro se fundem e depois entram em estado de cariocinese. Ao mesmo tempo, os centríolos introduzidos pelos espermatozoides divergem para os pólos da célula, e esse embrião unicelular - o zigoto - entra no segundo período de desenvolvimento embrionário - o período de clivagem.



FERTILIZAÇÃO - fusão de uma célula reprodutiva masculina (espermatozoide) com uma feminina (óvulo), levando à formação de um zigoto, que dá origem a um novo organismo. A fertilização é precedida por processos complexos de maturação do óvulo (oogênese) e do espermatozoide (espermatogênese). Ao contrário do esperma, o óvulo não possui mobilidade independente. Um óvulo maduro sai do folículo para a cavidade abdominal no meio do ciclo menstrual, no momento da ovulação, e entra na trompa de Falópio graças aos movimentos peristálticos de sucção e à oscilação dos cílios. O período de ovulação e as primeiras 12-24 horas após são os mais favoráveis ​​​​para a fertilização. Se isso não acontecer, nos dias seguintes ocorre a regressão e a morte do óvulo.

Durante a relação sexual, o esperma (líquido seminal) entra na vagina da mulher. Sob a influência do ambiente ácido da vagina, alguns espermatozoides morrem. Os mais viáveis ​​​​penetram pelo canal cervical no ambiente alcalino de sua cavidade e 1,5-2 horas após a relação sexual atingem as trompas de falópio, em cuja seção ampular ocorre a fertilização. Muitos espermatozoides correm em direção ao óvulo maduro, mas, via de regra, apenas um deles penetra na zona pelúcida que o cobre, cujo núcleo se funde com o núcleo do óvulo. A partir do momento em que as células germinativas se fundem, começa a gravidez. Forma-se um embrião unicelular, uma célula qualitativamente nova - um zigoto, a partir do qual, como resultado de um complexo processo de desenvolvimento durante a gravidez, o corpo humano é formado. O sexo do feto depende do tipo de espermatozoide que foi fertilizado no óvulo, que é sempre portador do cromossomo X. Se o óvulo foi fertilizado por um espermatozoide com cromossomo sexual X (feminino), um embrião feminino (XX) é criado. Quando um óvulo é fertilizado por um espermatozoide com cromossomo sexual Y (masculino), um embrião masculino (XY) se desenvolve. Há evidências de que os espermatozoides contendo o cromossomo Y são menos duráveis ​​e morrem mais rapidamente do que os espermatozoides contendo o cromossomo X. Obviamente, nesse sentido, a probabilidade de conceber um menino aumenta se a relação sexual fertilizadora ocorrer durante a ovulação. Se a relação sexual ocorreu vários dias antes da ovulação, há uma chance maior de ocorrer a fertilização. óvulos com espermatozoides contendo o cromossomo X, ou seja, há maior chance de ter uma menina.

O óvulo fertilizado, movendo-se ao longo da trompa de Falópio, sofre esmagamento, passa pelas fases de blástula, mórula, blastocisto e atinge a cavidade uterina no 5-6º dia a partir do momento da fecundação. Neste ponto, o embrião (embrioblasto) é coberto externamente por uma camada de células especiais - o trofoblasto, que fornece nutrição e implantação (incorporação) na mucosa uterina, chamada decidual durante a gravidez. O trofoblasto secreta enzimas que dissolvem o revestimento uterino, o que facilita a imersão do óvulo fertilizado em sua espessura.

Fertilização - Este é o processo de fusão das células germinativas. A célula diplóide formada como resultado da fertilização é zigoto - representa o estágio inicial de desenvolvimento de um novo organismo.

O processo de fecundação consiste em três fases sucessivas: a) convergência dos gametas; b) ativação do ovo; c) fusão de gametas, ou singamia.

1. A proximidade do espermatozoide ao óvulo é garantida por uma combinação de fatores inespecíficos que aumentam a probabilidade de seu encontro e interação. Estes incluem a coordenação do início da prontidão para a fertilização no macho e na fêmea, o comportamento dos machos e das fêmeas que garante a cópula e a inseminação, a produção excessiva de espermatozoides, o grande tamanho do óvulo, bem como as substâncias químicas produzidas pelos óvulos e espermatozóides que promovem a aproximação e interação das células germinativas. Essas substâncias, chamadas gamons(hormônios dos gametas), por um lado, ativam a movimentação dos espermatozoides e, por outro, sua colagem. As enzimas proteolíticas estão localizadas em uma estrutura especial do esperma - o acrossoma. Nos mamíferos, a presença de espermatozoides no trato reprodutor feminino é de grande importância, pois as células germinativas masculinas adquirem capacidade fecundante (capacitação), ou seja, capacidade de reação acrossômica.

No momento do contato do espermatozoide com a membrana do óvulo, reação acrossômica, durante o qual, sob a ação de enzimas proteolíticas do acrossomo, as membranas do ovo se dissolvem. Em seguida, as membranas plasmáticas do óvulo e do esperma se fundem e, através da ponte citoplasmática resultante, o citoplasma de ambos os gametas é combinado. Em seguida, o núcleo e o centríolo do espermatozoide passam para o citoplasma do óvulo, e a membrana do espermatozoide é incorporada na membrana do óvulo. A cauda do esperma na maioria dos animais também entra no óvulo, mas depois se separa e se dissolve sem desempenhar qualquer papel no desenvolvimento posterior.

2. Como resultado do contato do espermatozoide com o óvulo, ocorre ativação. Consiste em mudanças estruturais e físico-químicas complexas. Devido ao fato de uma seção da membrana espermática ser permeável aos íons sódio, estes passam a entrar no óvulo, alterando o potencial de membrana da célula. Então, na forma de uma onda que se propaga a partir do ponto de contato dos gametas, ocorre um aumento no conteúdo de íons cálcio, após o qual os grânulos corticais também se dissolvem em uma onda. As enzimas específicas liberadas nesse processo promovem o descolamento da membrana vitelina; isso endurece, isso membrana de fertilização. Todos os processos descritos representam os chamados reação cortical. Um dos significados da reação cortical é a prevenção da polispermia, ou seja, penetração de mais de um espermatozoide no óvulo. Nos mamíferos, a reação cortical não provoca a formação da membrana de fertilização, mas sua essência é a mesma.

Em animais como ouriços-do-mar, peixes ósseos e anfíbios, todas as alterações no citoplasma são acompanhadas por rearranjos morfológicos visíveis. Esses fenômenos são chamados de delaminação ou segregação plasmática. Seu significado para o desenvolvimento embrionário adicional será discutido abaixo.

A ativação do ovo termina com o início da síntese protéica no nível translacional, uma vez que mRNA, tRNA, ribossomos e energia foram armazenados durante a ovogênese. A ativação do óvulo pode começar e prosseguir até o fim sem o núcleo do espermatozoide e sem o núcleo do óvulo, o que foi comprovado por experimentos de enucleação do zigoto.

3. O óvulo no momento do encontro com o espermatozóide geralmente está em um dos estágios da meiose, bloqueado por um fator específico. Na maioria dos vertebrados, esse bloqueio ocorre no estágio de metáfase II; em muitos invertebrados, assim como em três espécies de mamíferos (cavalos, cães e raposas), o bloqueio ocorre na fase de diacinesia. Na maioria dos casos, o bloqueio da meiose é removido após a ativação do óvulo devido à fertilização. Enquanto a meiose se completa no óvulo, o núcleo do espermatozóide que o penetra é modificado. Assume a forma de uma interfase e depois de um núcleo prófase. Durante este tempo, o DNA duplica e pronúcleo masculino recebe uma quantidade de material hereditário correspondente P 2Com, aqueles. contém um conjunto haplóide de cromossomos reduplicados.

O núcleo do ovo, tendo completado a meiose, se transforma em pronúcleo feminino, também comprando P 2Com. Ambos os pronúcleos passam por movimentos complexos, depois se aproximam e se fundem ( sincarion), formando uma placa metafásica comum. Este é, de fato, o momento da fusão final dos gametas - singamia. A primeira divisão mitótica do zigoto leva à formação de duas células embrionárias (blastômeros) com um conjunto de cromossomos 2 n 2c em todos.

27. Esmagamento, suas características nos vertebrados. Tipos de blástulas. Gástrula, sua estrutura e métodos de formação.

A essência da fase de esmagamento. Separando - esta é uma série de divisões mitóticas sucessivas do zigoto e depois dos blastômeros, terminando com a formação de um embrião multicelular - blástulas. A primeira divisão de clivagem inicia-se após a união do material hereditário dos pró-núcleos e a formação de uma placa metafásica comum. As células que surgem durante a clivagem são chamadas blastômeros(do grego explosão- broto, germe). Uma característica das divisões mitóticas é que a cada divisão as células tornam-se cada vez menores até atingirem a proporção dos volumes do núcleo e do citoplasma que é usual para as células somáticas. No ouriço-do-mar, por exemplo, são necessárias seis divisões e o embrião consiste em 64 células. Entre divisões sucessivas, o crescimento celular não ocorre, mas o DNA é necessariamente sintetizado.

Todos os precursores de DNA e enzimas necessárias são acumulados durante a ovogênese. Como resultado, os ciclos mitóticos são encurtados e as divisões sucedem-se muito mais rapidamente do que nas células somáticas comuns. Primeiro, os blastômeros são adjacentes uns aos outros, formando um aglomerado de células chamado Mórula. Então uma cavidade se forma entre as células - blastocele, cheio de líquido. As células são empurradas para a periferia, formando a parede da blástula - blastoderme. O tamanho total do embrião no final da clivagem no estágio de blástula não excede o tamanho do zigoto.

O principal resultado do período de clivagem é a transformação do zigoto em embrião multicelular de substituição única.

Morfologia do esmagamento. Via de regra, os blastômeros estão localizados em estrita ordem entre si e em relação ao eixo polar do ovo. A ordem ou método de esmagamento depende da quantidade, densidade e natureza da distribuição da gema no ovo. De acordo com as regras de Sachs-Hertwig, o núcleo celular tende a se localizar no centro do citoplasma isento de vitelo, e o fuso de divisão celular tende a se localizar na direção da maior extensão desta zona.

Em ovos oligo e mesolecitais, esmagamento completo, ou holoblástico. Este tipo de clivagem ocorre em lampreias, alguns peixes, todos os anfíbios, bem como em marsupiais e mamíferos placentários. Com esmagamento completo, o plano da primeira divisão corresponde ao plano de simetria bilateral. O plano da segunda divisão é perpendicular ao plano da primeira. Ambas as ranhuras das duas primeiras divisões são meridianas, ou seja, começa no pólo animal e se espalha até o pólo vegetativo. O óvulo é dividido em quatro blastômeros de tamanho mais ou menos igual. O plano da terceira divisão corre perpendicularmente aos dois primeiros na direção latitudinal. Depois disso, a clivagem irregular aparece nos ovos mesolecitais no estágio de oito blastômeros. No pólo animal existem quatro blastômeros menores - micromedidas, no vegetativo - quatro maiores - macrômeros. Então a divisão ocorre novamente nos planos meridianos e novamente nos planos latitudinais.

Em ovos polilecitais de peixes teleósteos, répteis, aves, bem como mamíferos monotremados, a fragmentação parcial, ou meroblástico, aqueles. cobre apenas o citoplasma sem gema. Ele está localizado na forma de um disco fino no pólo animal, por isso esse tipo de esmagamento é denominado discoidal.

Na caracterização do tipo de fragmentação, também são levadas em consideração a posição relativa e a taxa de divisão dos blastômeros. Se os blastômeros estão dispostos em fileiras uns sobre os outros ao longo dos raios, a clivagem é chamada radial.É típico de cordados e equinodermos. Na natureza, existem outras variantes do arranjo espacial dos blastômeros durante o esmagamento, o que determina tipos como espiral nos moluscos, bilateral nas lombrigas e anárquico nas águas-vivas.

Foi observada relação entre a distribuição do vitelo e o grau de sincronia na divisão dos blastômeros animais e vegetativos. Nos ovos oligolecitais de equinodermos, a clivagem é quase síncrona; nos óvulos mesolecitais, a sincronia é perturbada após a terceira divisão, uma vez que os blastômeros vegetativos se dividem mais lentamente devido à grande quantidade de vitelo. Nas formas com clivagem parcial, as divisões são assíncronas desde o início e os blastômeros, ocupando uma posição central, dividem-se mais rapidamente.

Gastrulação– período de formação das camadas germinativas. A gastrulação é um processo complexo de alterações químicas e morfológicas que são acompanhadas por divisão celular, crescimento celular, movimento direcionado e diferenciação celular. Como resultado desses processos, forma-se primeiro um embrião de duas camadas - a gástrula, composta por uma camada germinativa externa - ectoderme e uma interna - endoderme. Este estágio é chamado de gástrula inicial. No estágio final da gástrula, forma-se a terceira camada germinativa, a mesoderme.

A gástrula inicial é formada de várias maneiras:

Intussuscepção (invaginação) – invaginação da parte inferior da blástula. Na lanceleta, uma porção da blastoderme (pólo vegetativo) curva-se para dentro e atinge o pólo animal. Um embrião de duas camadas é formado - a gástrula, a camada externa é o ectoderma, a camada interna é o endoderma.

A endoderme reveste a cavidade do intestino primário - a gastrocele. O buraco que conduz a esta cavidade, ou seja, a abertura pela qual a cavidade se comunica com o ambiente externo é chamada de blastóporo ou boca primária. As bordas do blastóporo formam os lábios do blastóporo. O destino do blastóporo varia entre os diferentes tipos de animais.

Nos protostômios (vermes, moluscos, artrópodes), transforma-se na abertura da boca de um organismo adulto

Nos deuterostômios (equinodermos, cordados), a boca primária se transforma no ânus e a boca definitiva (final) é formada na extremidade oposta.

Imigração (despejo de celas) é o segundo método de gastrulação. Parte das células da blastoderme da superfície vai para a blastocele e ali forma a camada germinativa interna - endoderme. Característica dos celenterados (água-viva).

Epibolia (incrustante) – crescimento de células do teto na parte inferior da blástula. A formação da gástrula ocorre devido à divisão das células do teto; forma-se uma camada de micrômeros, que crescem até o fundo da blástula. Os macrômeros acabam dentro do embrião. A formação de blastóporos não ocorre e não há gastrocele. Epibolia é característica de anfíbios

Delaminação) – separação das células da blastoderme em camadas externas e internas. Característica de aves, alguns celenterados.

Após a gástrula inicial, forma-se a gástrula tardia, onde se forma a terceira camada germinativa, a mesoderme.

O mesoderma é formado de duas maneiras:

Teloblástico;

Enteroceloso.

Teloblástico o método é típico para protostômios (a maioria dos tipos de invertebrados). Na fronteira entre o ectoderma e o endoderma, ou seja, na região dos lábios do blastóporo existem 2 células - teloblastos, que começam a se dividir e formar o mesoderma.

Enteroceloso- característico dos equinodermos, alguns cordados - lanceletos, em outros cordados - de forma apagada.

Seções das paredes do intestino primário projetam-se simetricamente para dentro da cavidade da blastocele e se desprendem, formando o mesoderma.

As camadas germinativas diferem umas das outras não apenas na localização, mas também no tamanho e na forma das células. Cada camada germinativa dá origem posteriormente a certos tecidos e órgãos. Foi na fase da gastrulação que pela primeira vez foi possível detectar em altas concentrações proteínas específicas de determinadas áreas da diferenciação celular de um organismo adulto (por exemplo, a proteína do tecido muscular - miosina).

28. Histo e organogênese. O conceito de indução embrionária. Períodos críticos da ontogênese. Anomalias e deformidades. O conceito de fatores teratogênicos.

Histogênese– o processo de formação de tecido na embriogênese . Organogênese– o processo de formação de sistemas orgânicos na embriogênese. Nesta fase do desenvolvimento embrionário, distinguem-se duas fases.

1.Neurulação– formação de órgãos axiais: tubo neural, notocorda. O embrião nesta fase é chamado de nêurula.

Esta fase prossegue da seguinte forma: a partir do ectoderma na face dorsal do embrião, um grupo de células torna-se achatado e uma placa neural é formada. As bordas da placa neural são elevadas e as dobras neurais são formadas. Ao longo da linha média da placa neural, as células se movem e aparece uma depressão - o sulco neural. As bordas da placa neural estão fechadas.
Como resultado desses processos, surge um tubo neural com uma cavidade - a neurocele. O tubo neural está enterrado sob o ectoderma. A parte anterior do tubo neural forma o cérebro e o restante do tubo neural forma a medula espinhal.

Convencionalmente, o processo de formação do tubo neural pode ser dividido em 3 etapas:

Formação da placa neural

Formação do sulco neural

Fusão das bordas da placa neural para formar o tubo neural.

Algumas das células do ectoderma no lado dorsal do embrião não fazem parte do tubo neural e formam um aglomerado de células ao longo do tubo neural chamado placa ganglionar. A partir das quais se formam as células pigmentares da epiderme da pele, cabelos, penas, células nervosas dos gânglios nervosos espinhais e simpátricos.
A formação da notocorda também ocorre no estágio inicial da neurulação do rudimento endomesodérmico (comum com endoderme e mesoderme) da parede do intestino primário. A notocorda está localizada abaixo do tubo neural

A segunda fase da histo e organogênese do desenvolvimento embrionário está associada a desenvolvimento de órgãos e tecidos individuais.

A partir do material da endoderme, formam-se o epitélio do esôfago, estômago e intestinos, células do fígado, parte das células do pâncreas, epitélio dos pulmões e vias aéreas, células secretoras da glândula pituitária e da glândula tireóide.

A partir do material do ectoderma, desenvolve-se a epiderme da pele e seus derivados - penas, garras, cabelos, glândulas mamárias, glândulas da pele (sebáceas e sudoríparas), células nervosas dos órgãos da visão, audição, olfato, epitélio oral, dente esmalte.

A terceira camada germinativa, o mesoderma, diferencia-se em segmentos no início da organogênese: somitos, pernas de somitos, esplancnótomo.

As células somitas não são homogêneas. Somitos por sua vez diferenciado nas seguintes partes:

Dermatome– a parte externa do somito adjacente ao ectoderma. O tecido conjuntivo da pele (derme) se desenvolve a partir do dermátomo.

Esclerótomo– a parte interna do somito. O tecido ósseo e cartilaginoso é formado a partir do esclerótomo.

Miótomo– localizado entre o dermátomo e o esclerótomo. Os músculos estriados se desenvolvem a partir do miótomo.

Na área pernas somitas localizado nefrotom e gonot, a partir do qual o sistema geniturinário é formado.

Esplancnótomo consiste em duas camadas: parietal (externa), visceral (interna)

Entre as duas folhas há um celoma. A partir das lâminas parietal e visceral do esplancnótomo, formam-se o tecido muscular do coração, da pleura, do peritônio e de elementos dos sistemas cardiovascular e linfático.

Antes mesmo de o mesoderma ser dividido em somitos, dele são isoladas células, às quais se fixam algumas células do ectoderma e tudo isso forma o mesênquima.

Tecido conjuntivo, tecido muscular liso, vasos sanguíneos, células sanguíneas e meninges se desenvolvem a partir do mesênquima.

Indução embrionária- interações entre partes de um organismo em desenvolvimento em metazoários, invertebrados e todos os cordados. O fenômeno foi descoberto em 1901 enquanto estudava a formação do rudimento do cristalino em embriões de anfíbios. A hipótese sobre o mecanismo de diferenciação, denominado indução embrionária, foi apresentada com base em dados experimentais por Spemann e Mangold em 1924.

Os experimentos do cientista alemão G. Spemann e seus colegas (1924) em embriões de anfíbios são considerados clássicos. Para poder traçar o destino das células de uma determinada parte do embrião, Spemann utilizou dois tipos de salamandra: a salamandra com crista, cujos ovos são desprovidos de pigmento e, portanto, são brancos, e a salamandra listrada, cujos ovos são cinza-amarelado devido ao pigmento.

Um dos experimentos é o seguinte: um pedaço do embrião da região do lábio dorsal do blastóporo no estágio de gástrula da salamandra com crista é transplantado para o lado lateral ou ventral da gástrula da salamandra com crista (Fig. 8.8 ). No local do transplante ocorre o desenvolvimento do tubo neural, da notocorda e de outros órgãos. O desenvolvimento pode atingir estágios bastante avançados com a formação de um embrião adicional na face lateral ou ventral do embrião receptor. O embrião adicional contém principalmente as células do embrião receptor, mas células leves do embrião doador também são encontradas em vários órgãos.

Várias conclusões decorrem deste e de experimentos semelhantes. Primeiramente, um corte retirado do lábio dorsal de um blastóporo é capaz de direcionar ou mesmo desviar o desenvolvimento do material que o rodeia para um determinado caminho de desenvolvimento. Parece organizar, ou induzir, o desenvolvimento do embrião tanto em locais habituais como em locais atípicos. Em segundo lugar, os lados lateral e ventral da gástrula têm um potencial de desenvolvimento mais amplo do que sua direção prospectiva presumível (suposta), uma vez que, em vez da superfície usual do corpo em condições experimentais, um embrião inteiro é formado ali. Em terceiro lugar, a estrutura bastante precisa dos órgãos recém-formados no local do transplante indica regulação embrionária. Isso significa que o fator integridade do corpo leva à obtenção de um bom resultado final a partir de células atípicas em um local atípico, como se gerenciasse o processo, regulando-o para alcançar esse resultado.

Nos humanos, eles secretam 3 principais períodos críticos na embriogênese:

1) implantação– implantação do embrião na mucosa uterina (6-7 dias após a fertilização);

2) placentação– início da formação da placenta (14-15 dias após a fecundação);

3) parto– saída do corpo materno, reestruturação do funcionamento de todos os sistemas orgânicos, mudanças na forma de alimentação (39-40ª semana).

Tipos de malformações congênitas:

Agenesia – ausência de um órgão (por exemplo, um membro);

Hipogênese – subdesenvolvimento de um órgão (por exemplo, gônadas);

Hipergênese – aumento do desenvolvimento (por exemplo, polidactilia);

Atresia é o fechamento de aberturas e canais naturais (por exemplo,

esôfago, ânus);

A ectopia é uma mudança na localização de um órgão (por exemplo, o coração do lado direito).

Causas de defeitos congênitos:

1) genético (várias mutações);

2) exógeno (ação de fatores ambientais);

3) multifatorial (ação combinada de fatores do 1º e 2º grupos);

4) interação de partes do embrião (indução embrionária).

29. Desenvolvimento pós-embrionário, sua periodização. Periodização da ontogênese pós-natal em humanos.

Período pós-embrionário (pós-natal)– este é o período desde o momento do nascimento ou emergência da casca do ovo até a morte. Termina a morfogênese, começa a puberdade, ocorre a reprodução e a fase final da ontogênese - envelhecimento e morte.

Tipos de ontogenia

desenvolvimento direto

a) botar ovos com grande quantidade de gema (pássaros

b) intrauterino (mamíferos)

desenvolvimento indireto (com metamorfose))

a) metamorfose incompleta - estágios: ovo - larva - adulto (helmintos intestinais)

b) metamorfose completa - estágios: ovo - larva, pupa - adulto (borboletas, insetos dípteros)

Fertilização — Esta é a união dos núcleos das células reprodutivas masculinas e femininas - gametas, levando à formação de um zigoto e ao subsequente desenvolvimento de um novo organismo (filho) a partir dele.

O ponto central desse processo é a fusão dos dois núcleos das células germinativas dos pais.

Como resultado, um conjunto duplo (diplóide - 2n) de cromossomos obtidos de organismos masculinos e femininos é formado no zigoto. A combinação de dois conjuntos parentais diferentes de genes (genótipos) em um zigoto e a formação de um novo genótipo em um organismo filho é um evento biológico marcante no mundo vivo, proporcionando um aumento na variabilidade, e isso é importante para a evolução de o mundo orgânico.

Como resultado da combinação durante a fertilização dos conjuntos de genes paternos e maternos, em cada caso surgem combinações únicas de genes nos organismos filhos. Dessa forma, mantém-se a diversidade genética dos organismos, que serve de material para a seleção natural e evolução da população e das espécies.

Dependendo do ambiente em que ocorre o processo de combinação dos gametas, existem externo E interno fertilização.

Fertilização externa realizado no ambiente, geralmente em condições aquáticas, onde entram as células reprodutivas masculinas e femininas. Um exemplo é a fertilização na maioria dos animais que vivem ou se reproduzem na água: anelídeos, bivalves, maioria peixe, anfíbios sem cauda. Os gametas masculinos e femininos liberados por esses organismos entram na água, onde se encontram e se fundem – a formação de um zigoto.

Fertilização internaé assegurada pela transferência de espermatozóides (ou espermatozóides) do corpo masculino para o corpo feminino. Um exemplo de fertilização interna é a fertilização em aves e mamíferos. Acredita-se que durante a fertilização apenas um espermatozoide penetra no óvulo. Um óvulo fertilizado dá origem a um zigoto, cuja divisão garante o desenvolvimento do embrião e depois do organismo. Matéria do site

A fertilização interna em muitos animais (répteis, aves) é acompanhada pela postura dos ovos no ambiente externo, onde, durante um certo período de tempo, pequenos filhotes se desenvolvem a partir dos ovos: pintinhos, filhotes de tartaruga, crocodilos etc. Na maioria dos mamíferos, o zigoto e o embrião formado a partir dele passam por desenvolvimento interno nos órgãos genitais femininos. Em mamíferos (exceto ovíparos - ornitorrinco E equidnas) para o crescimento do embrião (embrião), o chamado lugar do bebê ou placenta é formado no útero. Está presente na forma de rudimentos até mesmo em marsupiais. Através da placenta, é estabelecida uma conexão entre a corrente sanguínea do embrião e da mulher. Isso garante as trocas gasosas no corpo do embrião, sua nutrição e remoção de produtos de decomposição e, claro, a proteção do embrião contra condições ambientais desfavoráveis.

A fertilização interna em animais é um processo que surgiu durante a evolução mais tarde que a fertilização externa e é um fenômeno morfobiológico muito mais progressivo. O mesmo deve ser observado sobre o aparecimento da placenta na história do desenvolvimento do mundo animal. Garantem a reprodução de uma geração jovem saudável com significativa protecção, preservação (e economia) das células germinativas dos organismos reprodutores e cuidados maternos para o desenvolvimento dos embriões.