1.1. Anatomia, gametogénese e regulação do sistema reprodutor humano

UN.1 – Reprodução e UN.1 – Reprodução e manipulação da fertilidadeCapítulo1.1. – Anatomia, gametogénese e controlo hormonal

Prof. Leonor MartinsSetembro 2009

UN.1 – Reprodução e manipulação da fertilidade

De que modo os processos reprodutivos interferem na qualidade de vida dos seres humanos?

Situação Problemática

Como é

constituído o

sistema

reprodutor

humano e como

Em que difere a morfofisiologia dos

sistemas reprodutores masculino e feminino?

Que mecanismos Quais as modificações

que o organismo

Quais são as condições essenciais para que ocorra a fecundação? Capítulo 1.

Fecundação, desenvolvimento embrionário e

Capítulo 1.

Anatomia, gametogénese e controlo

humano e como

funciona?Que mecanismos regulam o seu funcionamento?

que o organismo feminino sofre após a

fecundação?

Como controlar

a fertilidade

humana?

Como diminuir a fertilidade humana?

Como aumentar a fertilidade humana?

Essencial para compreender

Capítulo 2.

Contracepçãoe métodos

contraceptivos

embrionário e gestação

Capítulo 2.

Técnicas de reprodução medicamente assistida

controlo hormonal

A transmissão de características hereditárias à descendência pode

processar-se sexuadamente ou assexuadamente

� A descendência apresenta um património

genético igual ao único progenitor.

Conceitos básicos

� Resulta da fusão, a fecundação, de duas células sexuais haplóides (n), os gâmetas, originando uma célula diplóide (2n), o zigoto.

� Por um processo de divisão reducional, a meiose, formam-se novas células haplóides

genético igual ao único progenitor.

� Processo reprodutivo unicamente associado a

divisões mitóticas.

UN.1 – Reprodução e manipulação da fertilidade Cap.1 – Anatomia, gametogénese e controlo hormonal

Conceitos básicos

No Homem, a transmissão das características à descendência processa-se de forma sexuada.


O ciclo de vida do Homem é diplonte, em que a fase haplonte se resume à formação dos gâmetas.

Cap.1 – Anatomia, gametogénese e controlo hormonal

Conceitos básicos

Os gâmetas

são as células

reprodutoras,

contendo nnnn

cromossomas

(23) -

A formação dos

gâmetas

implica a

ocorrência de

meiose e

designa-se por


(23) -

haplóides.

Da união dos

gâmetas resulta

o zigoto,

contendo 2n2n2n2n

cromossomas(46) – diplóide.

designa-se por

gametogénese.

Os gâmetas são

produzidos nas

gónadas, e são

as únicas

células com nnnn

cromossomas.


Morfologia e fisiologia do aparelho reprodutor masculino

Como é constituído o sistema reprodutor masculino?Como é constituído o sistema reprodutor masculino?Como é constituído o sistema reprodutor masculino?Como é constituído o sistema reprodutor masculino?

O sistema masculino é composto pelas gónadas, as vias

genitais, os órgãos anexos e o órgão copulador.

BexigaCanal deferente

Vesícula seminal


Glande Epidídimo

Prepúcio

Uretra

Pénis

Orifício urogenital

Escroto

Glândulade Cowper Próstata


Escroto

LóbuloRede testicular

Túnica albugíneaBexiga

Glândula


Os testículos

produzem os

espermatozóides

e a testosterona.

Os vasos

deferentes são

vias genitais que

transportam os

espermatozóides

do epidídimo até

à uretra.

As vesículas seminais


Escroto

Orifício urogenital

Vesícula seminal

Próstata

Uretra

Glândula de Cowper

Corpo esponjoso

Corpo cavernoso

Epidídimo

Artéria

Veia

No epidídimo ocorre a

maturação final dos

espermatozóides e a sua

acumulação até serem

ejaculados.

As vesículas seminais

produzem o líquido seminal,

importante no fornecimento

de nutrientes para os

espermatozóides, compondo

grande parte do esperma.A próstata produz o

líquido prostático,

essencial na

manutenção das

condições de pH do

esperma.





ÓRGÃOAPARELHO

REPRODUTOR MASCULINO

ÓRGÃOS EXTERNOS

Escroto Bolsa que aloja os testículos.

PénisÓrgão copulador que assegura a deposição de sémen na vagina.

Gónadas Testículos Órgãos responsáveis pela produção de espermatozóides e de hormonas masculinas.

Epidídimo Local de acumulação e maturação dos espermatozóides


ÓRGÃOS INTERNOS

Viasgenitais

espermatozóides

Canais deferentes

Ductos responsáveis pela condução dos espermatozóides até à uretra e pela recepção do líquido seminal.

Uretra Canal que permite a saída do sémen (e da urina produzida pelo sistema urinário) para o exterior do corpo.

Glândulas anexas

Vesículasseminais

Segregam o líquido seminal, rico em frutose, que é adicionado aos espermatozóides, fornecendo-lhes energia.

Próstata Segrega o líquido prostático que, por ser alcalino, permite o movimento dos espermatozóides.

Glândulasde Cowper

Produzem muco alcalino, lubrificante.


São compostos por

túbulos

seminíferos, muito

enrolados e

compactados, que

ocupam reduzidas

dimensões.

Como são constituídas as gónadas masculinas Como são constituídas as gónadas masculinas Como são constituídas as gónadas masculinas Como são constituídas as gónadas masculinas ---- testículos?testículos?testículos?testículos?



Estes tubos alojam

espermatogónias (em diversos

estádios de diferenciação)

e células de Sertoli (nutrem,

protegem e fornecem suporte).

Produzem

espermatozóides

e testosterona.



Nos interstícios dos túbulos,

localizam-se as células de

Leydig, responsáveis pela

produção de testosterona.

As células germinativas

primitivas formam-se

durante o

desenvolvimento

embrionário até à

adolescência.

Como são constituídas as gónadas masculinas Como são constituídas as gónadas masculinas Como são constituídas as gónadas masculinas Como são constituídas as gónadas masculinas ---- testículos?testículos?testículos?testículos?


Na puberdade, estas

células iniciam o

processo de divisão

meiótica para formar

os espermatozóides.

Célula deCélula deCélula deCélula de

LeydigLeydigLeydigLeydig



Como se formam os gâmetas masculinos Como se formam os gâmetas masculinos Como se formam os gâmetas masculinos Como se formam os gâmetas masculinos ---- Espermatogénese? Espermatogénese? Espermatogénese? Espermatogénese?

As células primitivas sofrem

divisões mitóticas,

diferenciando-se em

espermatoespermatoespermatoespermatogóniasgóniasgóniasgónias.

Após o aumento de

volume e

diferenciação originam

os espermatóespermatóespermatóespermatócitos 1.º citos 1.º citos 1.º citos 1.º .

A etapa final corresponde à

diferenciação dos

espermatídeosespermatídeosespermatídeosespermatídeos para formar

espermatozóidesespermatozóidesespermatozóidesespermatozóides maduros

– espermiogéneseespermiogéneseespermiogéneseespermiogénese.


Formam-se

espermatozóides

aptos a fecundar.

Na 1.ª divisão da meiose, ocorre

uma separação dos

cromossomas homólogos

(passagem de 2n 2n 2n 2n para nnnn).

Após a redução

cromossómica, ocorre a

separação dos cromatídeos

(2.ª divisão da meiose).



FASE DE MULTIPLICAÇÃO

FASE DE CRESCIMENTO

FASE DE REPOUSO

FASE DE MATURAÇÃO

FASE DE DIFERENCIAÇÃO

SP

ER

MAT

OG

ÉN

ES

E Aumento do número de gónias por mitose

Aumento do volume das gónias

Pausa no fenómeno da

meioseDivisão meiótica

Especialização -Espermiogénese

Dos Especialização dos


ES

PE

RM

ATO

GÉ

NE

SE

A partir da puberdade.

Não muito acentuado. Não ocorre.espermatócitos I

aos espermatídios.

Especialização dos espermatídios aos espermatozóides.



Células germinativas (2n)

FASE DEMULTIPLICAÇÃO

FASE DE

Epidídimo (armazena espermatozóides)

Túbulo seminífero

Mitoses

2n

Mitose

2n 2n

Testículo

(em corte

Onde ocorre a espermatogénese e a espermiogénese?Onde ocorre a espermatogénese e a espermiogénese?Onde ocorre a espermatogénese e a espermiogénese?Onde ocorre a espermatogénese e a espermiogénese?


FASE DE CRESCIMENTO

FASE DE MATURAÇÃO

Espermatozóides

seminífero2n 2n

1ª DivisãoMeiosen n

nnnn

n n n n

2nCrescimentosem divisão

celularEspermatogónia

Espermatócito I (2n)

Espermatócitos II (n cromossomas duplicados)

Espermatídeos (n)Célula deSertoli

(em corte transversal)


2ª DivisãoMeiose



Produção de espermatozóides Produção de espermatozóides Produção de espermatozóides Produção de espermatozóides –––– espermiogéneseespermiogéneseespermiogéneseespermiogénese

Formação de um capuz sobre o núcleo, por agregação de

vesículas do complexo de Golgi, formando o acrossoma.

O núcleo torna-

se compacto.


Ocorre uma redução do volume do citoplasma e modificação da forma do espermatozóide.

As

mitocôndrias

são

deslocadas

para as

peças

intermédias.

O flagelo permite a deslocação

pela acção dos batimentos.


Morfologia e fisiologia do aparelho reprodutor feminino

Trompa de Falópio

Ovário

Útero

Colo do útero

Como é constituído o sistema reprodutor feminino?Como é constituído o sistema reprodutor feminino?Como é constituído o sistema reprodutor feminino?Como é constituído o sistema reprodutor feminino?

Os ovários correspondem às

gónadas, produzindo células

sexuais e hormonas associadas.

As trompas de Falópio são tubulares e

permitem a deslocação das células

reprodutoras (óvulos e espermatozóides).

O útero é um órgão

muito musculado,

responsável pelo

alojamento de uma

gravidez.


Vulva

Vagina

Clítoris

Orifício genital

O sistema feminino é

composto pelas gónadas e

pelas vias genitais,

encontrando-se

anatomicamente separado do

sistema urinário.

sexuais e hormonas associadas.

A vagina é composta

pelas vias genitais; a

vulva pelos órgãos

genitais externos.



Pormenor dos cílios da parede interna das trompas de Falópio

Clítoris

Grandes lábios


Ânus

Pequenos lábios

Orifício urinário

Orifício genital

Os órgãos sexuais femininos produzem os óvulos, recebem os

espermatozóides e nutrem o embrião.





APARELHOREPRODUTOR FEMININO

ÓRGÃO FUNÇÃO ESSENCIAL

ÓRGÃOSEXTERNOS

(VULVA)

Grandes lábios e pequenos lábios

Pregas de pele com a função de protecção dos restantes órgãos externos.

Clítoris Órgão excitável que intervém no acto sexual.

Orifício genital

Abertura da vagina, que permite:• a saída do fluxo menstrual;• a saída do feto na altura do parto;


• a saída do feto na altura do parto;• a entrada do pénis durante o acto sexual.

Orifício urinário Abertura da uretra para expulsão da urina.

ÓRGÃOSINTERNOS

Gónadas Ovários

Órgãos responsáveis pela produção e amadurecimento dos oócitos e pela secreção das hormonas femininas (estrogénio e progesterona).

Vias genitais

Trompasde Falópio

Recebem o oócito e é o local onde ocorre a fecundação.

ÚteroAloja e permite o desenvolvimento do feto durante a gestação.

VaginaÓrgão que recebe o pénis, que aí deposita os espermatozóides.



Como se processa a produção dos gâmetas femininos?Como se processa a produção dos gâmetas femininos?Como se processa a produção dos gâmetas femininos?Como se processa a produção dos gâmetas femininos?

Ainda durante o desenvolvimento embrionário ocorre a

multiplicação das oogónias, em elevado número, que

apresentam 2n2n2n2n cromossomas, sendo, como tal, células

diplóides, pois formam-se a partir de mitoses.

Após o crescimento ocorre a formação dos oócitos I,

totalmente formados antes do nascimento, e inicia-se a


totalmente formados antes do nascimento, e inicia-se a

maturação permanecendo em meiose I.

Em cada ciclo ovárico,

após a puberdade alguns

oócitos I continuam o

seu desenvolvimento,

prosseguindo a meiose e

originando um oócito II

que é libertado durante

a ovulação.


Folículos primordiais

OvárioNo nascimento, os núcleos encontram-se em profase I

Células foliculares

Oócito I


Oogénese Oogénese Oogénese Oogénese –––– gametogénese femininagametogénese femininagametogénese femininagametogénese feminina

Folículo primárioA partir da puberdade, mensalmente,

Células foliculares

Oócito I


Folículo de GraafFolículo secundário

Zona pelúcida

Células foliculares(granulosa)

Oócito I


Oogénese Oogénese Oogénese Oogénese –––– gametogénese femininagametogénese femininagametogénese femininagametogénese feminina

Folículo terciário

Cavidade folicular

Oócito I

Zonapelúcida

Células foliculares (granulosa)



Como se processa o ciclo ovárico?Como se processa o ciclo ovárico?Como se processa o ciclo ovárico?Como se processa o ciclo ovárico?


Após a ovulação,

ocorre degeneração

do corpo lúteo.

Desenvolvimento

embrionário – até à

meiose I.

Em cada mês, apenas um oócito I finalizará

o seu desenvolvimento até ocorrer a

ovulação.




FASE DE CRESCIMENTO

FASE DE REPOUSO

FASE DE MATURAÇÃO


OG

ÉN

ES

E

Aumento do número de gónias por mitose

Aumento do volume das gónias

Pausa no fenómeno da

meioseDivisão meiótica Especialização

Acentuado. Especialização.


OO

GÉ

NE

SE

No decorrer do desenvolvimento

embrionário.

Acentuado.No decorrer do

desenvolvimento embrionário. Oócito I

em prófase.

Do nascimentoà puberdade.

Especialização. Conclusão da

primeira divisão da meiose e início

da segunda.

Não ocorre.



Células germinativas (2n)

FASE DEMULTIPLICAÇÃO

Corpos lúteos

Folículo primário

Ovário

Oogónias (2n)2n

Mitose

Oogónias (2n)2n 2nCrescimento

Onde ocorre a Oogénese?Onde ocorre a Oogénese?Onde ocorre a Oogénese?Onde ocorre a Oogénese?


Meiose II (só se completa se ocorre fecundação)

São formados eventualmente

FASE DE CRESCIMENTO

FASE DE MATURAÇÃO

Ovulação

Oócito IIFolículo maduro

Crescimento sem divisão

celular

Oócito I (2n)Meiose I

2n

Oócito II (n cromossomas

duplicados)

n

Primeiro glóbulo polar (n cromossomas duplicados)n

n n glóbulos polares (n)n nÓvulo


Regulação hormonal do aparelho reprodutor masculino

Como se encontra regulado o sistema reprodutor masculino?Como se encontra regulado o sistema reprodutor masculino?Como se encontra regulado o sistema reprodutor masculino?Como se encontra regulado o sistema reprodutor masculino?

O aumento da

concentração

de LH provoca

um aumento da

concentração

de testosterona,

de uma forma

O aumento da

concentração de

testosterona

provoca uma

diminuição da

concentração de

LH. Este

mecanismo é


de uma forma

desfasada. A LH

estimula, assim,

a actividade

das células de

Leydig.

mecanismo é

cíclico e mantém

a concentração

das hormonas

dentro de

intervalos fixos.

O aumento da concentração de GnRH estimula a produção de LH que, por sua vez,

estimula a produção de testosterona, associada à produção de espermatozóides e ao

aparecimento de caracteres sexuais 2.º.

No Homem só se constata a existência de mecanismos de retroalimentação negativaretroalimentação negativaretroalimentação negativaretroalimentação negativa.


O GnRH produzido

no hipotálamo

estimula a produção

de LH e FSH na

hipófise.

As hormonas

O aumento da

concentração de

testosterona inibe

a síntese de

GnRH, que no final

provocará a

diminuição da



As hormonas

luteínicas

estimulam a

espermatogénese e

a produção de

testosterona.

diminuição da

síntese de

testosterona.

A diminuição da

concentração de

testosterona

impede a

retroalimentação

negativa,

aumentando a

produção de

GnRH e LH.

Este controlo

hormonal, impede que

ocorram variações

significativas no teor

de todas as hormonas.


O funcionamento

do hipotálamo e

da hipófise é

Níveis elevados de testosterona em circulação

inibem a produção de GnRH e de LH

inibinainibem

a produção de GnRH e FSH



da hipófise é

controlado por

feedback

negativo da

testosterona

e da inibina.

Níveis elevados de testosterona em circulação

inibem a produção de GnRH e de LH

Níveis elevados de inibina

a produção de GnRH e FSH


Tubo seminíferoEspermatogénese

CérebroComportamento


Relação entre o sistema nervoso, hormonal e gónadasRelação entre o sistema nervoso, hormonal e gónadasRelação entre o sistema nervoso, hormonal e gónadasRelação entre o sistema nervoso, hormonal e gónadasRelação entre o sistema nervoso, hormonal e gónadasRelação entre o sistema nervoso, hormonal e gónadasRelação entre o sistema nervoso, hormonal e gónadasRelação entre o sistema nervoso, hormonal e gónadas

Biologia 12.º ano — Planeta com Vida

Características sexuais primárias

Tecidos somáticosCrescimento

Características sexuais secundáriasFHS

TestosteronaLH

GnRH


Como se explica o funcionamento cíclico do sistema reprodutor feminino?Como se explica o funcionamento cíclico do sistema reprodutor feminino?Como se explica o funcionamento cíclico do sistema reprodutor feminino?Como se explica o funcionamento cíclico do sistema reprodutor feminino?

A remoção dos

ovários afecta o

funcionamento

do útero, não

acontecendo o

contrário.

O corpo lúteo produz

elevadas quantidades

de estrogénios e

progesterona.

Aquelas hormonas

são responsáveis pela

fase secretora

Regulação hormonal do aparelho reprodutor feminino

O folículo produz

estrogénios.

fase secretora

(aumento da

vascularização do

endométrio e

desenvolvimento de

glândulas).Estimulam a

proliferação do

endométrio

uterino - fase

proliferativa - de

modo a preparar

o útero para

uma gravidez.

Com a diminuição da

concentração de

hormonas, deixa de

ocorrer estimulação

do útero e este entra

na fase menstrual.


Inibido pela combinação de estrogénio e progesterona. Estimulado por níveis elevados de estrogénio.

Controlo pelo hipotálamo

Hipófise anterior

FSHLH

Ciclo ovárico Degeneração do corpo lúteo


Ciclo ováricoCiclo ováricoCiclo ováricoCiclo ovárico

Ciclo ovárico

Progesterona e estrogénio

OvulaçãoFase folicular Fase luteínica

Folículo em crescimento

Degeneração do corpo lúteo

Estrogénio


Hormonas ováricas no sangue

CicloCicloCicloCiclo


Ciclo uterinoCiclo uterinoCiclo uterinoCiclo uterino

Progesterona e estrogénioProgesterona e estrogénioProgesterona e estrogénioProgesterona e estrogénioEstrogénioEstrogénioEstrogénioEstrogénio

CicloCicloCicloCiclo

menstrualmenstrualmenstrualmenstrual

EndométrioEndométrioEndométrioEndométrio



O complexo

hipotálamo-hipófise

produz as hormonas

FSH e LH

O aumento da concentração de FSH e LH

estimula o desenvolvimento do folículo e o

aumento da concentração de estrogénios.

LH

FSH

Ocorre uma inibição da síntese de FSH e LH

com o aumento de estrogénios –

retroalimentação negativa.

Como se encontra regulado o sistema feminino?Como se encontra regulado o sistema feminino?Como se encontra regulado o sistema feminino?Como se encontra regulado o sistema feminino?

retroalimentação negativa.

No entanto, no 12.º dia do ciclo ocorre uma

retroalimentação positiva, com aumento

significativo de LH e FSH para estimular a

ovulação.

Aquele aumento também estimula o

desenvolvimento do corpo lúteo e a

produção de estrogénios e progesterona,

que actuam segundo um mecanismo de

retroalimentação negativo sobre o LH e o

FSH.


Tal como nos

homens, as

No entanto,

também

possuem um

mecanismo de

retroalimentação

positivo, entre o



homens, as

mulheres

apresentam

essencialmente

mecanismos de

retroalimentação

negativa.

positivo, entre o

12 – 14.º dias,

em que o

aumento dos

estrogénios

favorece a

produção de LH e

FSH, de modo a

estimular, de

uma forma muito

intensa, a

ovulação.


O funcionamento

do hipotálamo e

da hipófise

feminina é

controlado por

feedback positivo (nos

dias anteriores à ovulação)

feedback negativo (em

grande parte do ciclo)



controlado por

feedback positivo

e negativo do

estrogénio e da

progesterona.

Estim

ulação —feedback

dias anteriores à ovulação)

Inibição —feedback

grande parte do ciclo)


Órgãos reprodutores Mudanças cíclicas no endométrio uterino

GnRH


Relação entre o sistema nervoso, hormonal e gónadasRelação entre o sistema nervoso, hormonal e gónadasRelação entre o sistema nervoso, hormonal e gónadasRelação entre o sistema nervoso, hormonal e gónadasRelação entre o sistema nervoso, hormonal e gónadasRelação entre o sistema nervoso, hormonal e gónadasRelação entre o sistema nervoso, hormonal e gónadasRelação entre o sistema nervoso, hormonal e gónadas

Biologia 12.º ano — Planeta com Vida

Tecidos somáticosEstimulação do crescimento

Glândulas mamáriasDesenvolvimento e manutenção

LH FHS




FASE DE CRESCIMENTO

FASE DE REPOUSO

FASE DE MATURAÇÃO

GnRH Hipotálamo Hipófise anterior Estimula a libertação de FSH e de LH.

FSH Hipófise anteriorTubos seminíferos Folículos ováricos

Espermatogénese. Estimula a maturação dos folículos ováricos.

Células Aumento da síntese e secreção de testosterona.

LH Hipófise anterior

Células intersticiais

Folículos ováricos

Aumento da síntese e secreção de testosterona. Maturação final dos folículos ováricos.

Ovulação .Formação do corpo lúteo.

Testosterona Testículo (células

de Leydig)

A maioria dos tecidos

Promove o desenvolvimento e a manutençã odascaracterísticas masculinas.

Espermatogénese.

Estradiol(estrogénio)

Folículo ovárico e corpo lúteo

A maioria dos tecidos

Promove o desenvolvimento e a manutenção das características femininas.

Maturação dos oócitos.roliferação do endométrio uterino

Progesterona Corpo lúteoÚtero e glândulas

mamáriasManutenção da secreção uterina. Estimula a formação

dos ductos mamários.


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1.1. Anatomia, gametogénese e regulação do sistema reprodutor humano