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ESTUDO DIRIGIDO – SEMANA 1

Profs. Fred, Rosalen e Márcio

FECUNDAÇÃO E DESENVOLVIMENTO EMBRIONÁRIO O desenvolvimento embrionário é conjunto de transformações de um organismo ao longo de sua vida embrionária. Tem início após a fecundação, com a formação do zigoto e termina no nascimento. A importância de estudar o desenvolvimento embrionário: Esclarece a anatomia e explica como se desenvolvem as estruturas normais e anormais São 3 etapas do desenvolvimento embrionário:

- Segmentação (Clivagem) – sucessivas divisões celulares (citocinese) - Gastrulação – redução da taxa mitótica e reorganização celular, surgimento do blastóporo, do arquentero e dos folhetos embrionários. - Organogênese – surgimento do orgaos e sistemas

Ao encostar nas camadas mais externas do ovócito II, acontece uma reação no acrossomo dos espermatozoides liberando enzimas digestivas que ajudam a dispersar as células foliculares (região da corona radiata). Inicia-se o fenômeno chamado fertilização com a fusão das membranas dos gametas, além da secreção dos grânulos corticais que formam barreira à entrada de outros espermatozoides.Com a entrada do espermatozoide suas estruturas fundem-se ao óvulo, assim os corpos basais do flagelo originam os centríolos do zigoto, o resto do flagelo e as mitocôndrias degeneram.

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O ovócito II (secundário (na verdade, o óvulo é um ovócito secundário, uma vez que a divisão meiótica é interrompida durante a ovulogênese) completa sua divisão, formando um corpo polar secundário e o pronúcleo feminino.O núcleo do espermatozoide aumenta de volume originando o pronúcleo masculino. Acontece a união dos conteúdos dos pronúcleos masculino e feminino, processo chamado cariogamia. É nesse momento que é originado o zigoto, a primeira célula do novo ser.

Essa etapa costuma ocorrer nas primeiras 24 horas após a entrada dos espermatozoides no útero.

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Precisamos analisar os tipos de célula-ovo (zigoto), agora, antes de iniciarmos as etapas do desenvolvimento embrionário. O tipo de célula-ovo varia de acordo com o grupo animal estudado. Veja a imagem abaixo:

(oligolécito ou isolécito ou alécito)

(mesolécito ou heterolécito) (megalécito ou telolécito)

Agora, podemos retomar as etapas do desenvolvimento embrionário (segmentação, gastrulação e organogênese) e podemos falar sobre a primeira etapa do desenvolvimento embrionário: A) Segmentação (clivagem)

Logo após o processo de fecundação, inicia-se a etapa da segmentação, também conhecida por clivagem. Esse processo é marcado por várias divisões mitóticas e é influenciado principalmente pela quantidade de vitelo e a sua distribuição no ovo. A velocidade dessa etapa depende da quantidade de vitelo, quanto menor a quantidade, maior é a velocidade desse processo. Podemos dividir a segmentação em dois tipos principais: a holoblástica e a meroblástica. Na segmentação holoblástica, a divisão ocorre em toda a extensão do ovo, enquanto na meroblástica apenas parte do ovo sofre clivagem. Apesar dos diferentes tipos de ovo e de segmentação, geralmente ela pode ser dividida em duas fases distintas: a mórula e a blástula.

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Inicialmente, ocorre a divisão mitótica do ovo, formando um aglomerado compacto que possui de 12 a 32 células. Essa estrutura maciça recebe o nome de mórula, uma referência ao fruto amora. Cada célula da mórula é denominada blastômero.As divisões mitóticas nessa etapa ocorrem muito rapidamente, impedindo, assim, as células de crescerem. Por essa razão, o ovo apresenta quase o mesmo tamanho da mórula e os blastômeros tornam-se menores a cada divisão. Com isso, podemos concluir que elas aumentam em número, porém não em tamanho.

Após certo momento, começa a surgir no interior da mórula uma cavidade em virtude de uma reorganização das células, que passam a se posicionar na periferia. Essas células começam a secretar um líquido que é jogado no interior da cavidade. Essa cavidade cheia de líquido é denominada de blastocele e a camada de células que a delimita recebe o nome de blastoderme. Nesse momento o embrião em desenvolvimento não é mais chamado de mórula, passando a se chamar blástula.

A blastocele é bem desenvolvida em ovos do tipo isolécitos e heterolécitos. Já nos ovos do tipo telolécitos não é possível identificar uma blastocele verdadeira. Nesse tipo de ovo, a cavidade é chamada de subgerminal e a blástula é chamada de discoblástula.

Na mulher, a etapa de segmentação dura cerca de 5 a 6 dias, sendo que a formação da mórula ocorre nas tubas uterinas, e a blástula é formada na cavidade do útero. Essa fase corresponde à primeira semana de desenvolvimento do embrião. - Tipos de segmentação (clivagem):

Total igual : característica de ovos oligolécitos Total desigual : característica de ovos heterolécitos Parcial discoidal : característica de ovos telolécitos Parcial superficial : característica de ovos centrolécitos

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B) Gastrulação A gastrulação é uma fase inicial do desenvolvimento embrionário da maioria dos animais, durante os quais

o de camada única blastula é reorganizado em “três camadas”, estrutura conhecida como a gástrula. Estas três camadas germinais são conhecidos como: Ectoderma, Mesoderme e Endoderme. É o processo em que as células embrionárias sofrem um profundo rearranjo, originando a gástrula¸ estrutura na qual o plano corporal do futuro animal é definido; as células que darão origem aos músculos e aos órgãos internos do animal migram para o interior do embrião, enquanto as células que originarão a pele e o sistema nervoso ficam dispostas na superfície.A migração das células para dentro do embrião faz com que a blastocela desapareça, enquanto uma nova cavidade cheia de líquido é formada, o arquêntero (esboço do futuro tubo digestório); o arquêntero comunica-se com o meio externo por meio de uma abertura denominada blastóporo, o qual, dependendo do animal, poderá originar a boca (animais protostômios) ou o orificio retal (animais deuterostômios).

Então, do zigoto até a gástrula...

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C) Organogênese Há dois eventos importantes: neurulação (formação do tubo neural) e da notocorda (bastão flexível de sustentação a ser substituído, em alguns grupos, pela coluna vertebral).

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O que cada folheto embrionário forma?

Observação 1 : gêmeos

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Obs2: Anexos embrionários

EXERCÍCIOS

QUESTÃO 1

No Brasil, travaram-se, recentemente, intensos debates a respeito das pesquisas que envolvem o uso de células-tronco para fins terapêuticos e da legislação que regulamenta esse uso. Assinale, entre os seguintes argumentos mais frequentemente apresentados nesses debates, aquele que, do ponto de vista biológico, é INCORRETO. a) O blastocisto a ser utilizado em tais pesquisas é um emaranhado de inúmeras células sem chance de

desenvolvimento. b) O comércio de embriões assemelha-se muito àquele que põe à venda órgãos de crianças. c) O embrião, apesar do pequeno tamanho, contém toda a informação genética necessária ao desenvolvimento

do organismo. d) O início da vida ocorre quando, a partir da fusão do óvulo com o espermatozóide, se gabarito forma o zigoto. QUESTÃO 2

Uma década depois de a primeira linhagem de células-tronco embrionárias humanas ter sido isolada nos EUA, o Brasil conseguiu reproduzir a técnica (...) Após 35 tentativas frustradas, o grupo percebeu que uma das linhagens de células cultivadas em gel estava se reproduzindo e mantendo a ―pluripotência‖. Folha de S.Paulo, 1 de outubro de 2008 - Artigo: ―Brasileiros obtêm células-tronco de embrião humano‖ Células-tronco embrionárias a) são obtidas de embriões em estágio de nêurula. b) não podem ser obtidas de embriões em estágio de blastocisto. c) não são capazes de se diferenciar em células adultas. d) apresentam o mesmo potencial de diferenciação que as células presentes na medula óssea vermelha. e) são capazes de se transformar virtualmente em qualquer tipo de tecido humano QUESTÃO 3

O desenvolvimento embrionário dos vertebrados é dividido nas seguintes etapas: segmentação, gastrulação e organogênese.

Analise as afirmativas.

I. A organogênese é uma etapa do desenvolvimento embrionário em que ocorre a diferenciação dos tecidos e dos órgãos do corpo dos animais. Ela inicia com a fase de neurulação.

II. A figura A representa a fase de segmentação, em que ocorrem várias divisões meióticas a partir do zigoto, porém no final dessa fase não há aumento do volume total do embrião em relação ao volume do zigoto.

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III. A mórula e a blástula estão presentes na fase de gastrulação; ambas são formadas por um conjunto de células, porém a mórula é um maciço celular e a blástula apresenta uma cavidade interna cheia de líquido. IV. Na fase de organogênese dos cordados, surge o tubo neural, a notocorda e o arquêntero; o tubo neural e a notocorda estão envolvidos na formação do futuro sistema nervoso, e o arquêntero, do sistema digestório.

IV. A figura B representa a fase de gastrulação. Nessa fase, o embrião aumenta de tamanho e há formação dos folhetos germinativos que darão origem a todos os tecidos do indivíduo.

Estão INCORRETAS as afirmativas a) I, II e IV. b) III, IV e V. c) II, III e IV. d) I, III e IV. e) I, II e V. QUESTÃO 4

Fase do desenvolvimento embrionário caracterizada pelo estabelecimento dos três folhetos germinativos (ectoderma, mesoderma e endoderma) e por intensos movimentos morfogenéticos: a) Clivagem b) Morfogênese c) Gastrulação d) Fecundação e) Apoptose QUESTÃO 5

Associe a segunda coluna de acordo com a primeira:

Assinale a sequência correta: a) 5 - 4 - 1 - 3 - 2 b) 1 - 2 - 3 - 4 - 5 c) 5 - 4 - 1 - 2 - 3 d) 3 - 4 - 1 - 2 - 5 e) 5 - 1 - 4 - 3 - 2 QUESTÃO 6

Atualmente já existem protocolos de pesquisa utilizando células-tronco embrionárias na busca de tratamento para várias doenças humanas, como diabetes, Parkinson e Alzheimer. Dentre os itens a seguir, qual NÃO representa uma vantagem na utilização de células-tronco embrionárias para o tratamento de doenças humanas? a) As células-tronco são capazes de ativar uma resposta imune. b) As células-tronco são capazes de originar os mais diferentes tecidos. c) As células-tronco podem se dividir. d) As células-tronco são capazes de se diferenciar localmente. e) As células-tronco são células completamente indiferenciadas. QUESTÃO 7

Sobre a organogênese em vertebrados, todas as alternativas a seguir estão corretas, exceto: a) A ectoderme originará a epiderme e as estruturas associadas como pelos e unhas. b) A endoderme originará as glândulas, como fígado e pâncreas. c) A endoderme originará o sistema nervoso. d) A ectoderme originará as mucosas da boca, nariz, ânus e o esmalte dos dentes. QUESTÃO 8

As células-tronco humanas podem ser obtidas e colocadas em meios de cultura adequados para se diferenciarem em células formadoras de tecidos especializados. Adaptado de Ciência e Vida, O Globo, 10/07/01. Cientistas acreditam que dentro de alguns anos poderão produzir células suficientes para tratar pacientes com doenças graves no coração, no fígado ou nos pulmões. a) Qual a fase, durante a formação do embrião, em que se pode obter o maior número de células tronco?

Justifique sua resposta. b) A partir de células-tronco, que folhetos devem ser produzidos para originar células da musculatura cardíaca e

células hepáticas?

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QUESTÃO 9

Na etapa de segmentação ou clivagem ocorre a formação da mórula. Marque a alternativa que melhor define essa estrutura: a) Estrutura em que é possível distinguir os três folhetos embrionários. b) Estrutura de tamanho similar ao do ovo, formada por um conjunto de blastômeros. c) Estrutura caracterizada pela presença de placa neural, suco neural e tubo neural. d) Estrutura em que já é possível observar a mesoderme altamente desenvolvida. QUESTÃO 10

Marque a alternativa que indica corretamente qual característica do ovo influencia diretamente no tipo e velocidade da segmentação. a) Espessura da membrana plasmática. b) Quantidade e distribuição do vitelo. c) Tamanho do ovo. d) Substâncias que compõem a membrana ovular. QUESTÃO 11

Um embrião esférico, constituído por uma única camada de pequenas células que circunda uma cavidade preenchida por um líquido, está na fase de: a) zigoto. b) mórula. c) gástrula. d) nêurula. e) blástula. QUESTÃO 12

No zigoto de um anfioxo, após a primeira divisão mitótica, tem início o desenvolvimento embrionário, que pode ser dividido em três etapas principais: segmentação, gastrulação e organogênese. Acerca dessas etapas do desenvolvimento, identifique as afirmativas corretas:

1) A segmentação é o estádio de desenvolvimento no qual ocorre a diferenciação dos tecidos e dos órgãos a partir dos três folhetos germinativos. 2) A gastrulação é o estádio de desenvolvimento no qual ocorre o surgimento dos três folhetos germinativos. 4) A segmentação é o estádio de desenvolvimento no qual ocorre o surgimento da blástula. 8) A organogênese é o estádio de desenvolvimento no qual ocorre a formação dos tecidos e órgãos. 16) A organogênese é o estádio de desenvolvimento no qual ocorre a formação do ectoderma, do mesoderma e do endoderma.

A soma das corretas é:

GABARITO:

1B 2E 3C 4C 5A 6A 7C 8* 9B 10B

11E 12 - 14

* 8a) Durante o desenvolvimento embrionário normal são encontradas mais células- tronco na fase de mórula – situação na qual todas as células são células-tronco. Entretanto, as pesquisas são feitas com embriões congelados que apresentam elevada quantidade de células-tronco, numa região denominada embrioblasto. b) O folheto embrionário que formará as células da musculatura cardíaca corresponde à mesoderme; a endoderme originará as células hepáticas.

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