Gametogênese humana: Formação de gametas

É durante a gametogênese humana que acontece a formação de gametas. Existem dois tipos de gametogênese: a espermatogênese e a ovogênese.

A meiose nos homens irá resultar na formação dos espermatozoides enquanto nas mulheres a meiose irá resultar na formação dos óvulos.

Tipos de gametogênese humana

Existem dois tipos de gametogênese humana:

• Espermatogênese: formação do gameta masculino – espermatozoide
• Ovogênese: formação do gameta feminino – óvulo

Veja em mais detalhes cada um desses processos.

Diferenças entre Espermatogênese e Ovogênese

Como já foi dito, a gametogênese se divide em Espermatogênese e Ovogênese. A ilustração abaixo mostra de forma resumida uma comparação entre esses dois processos.

Veja uma aula sobre o corpo humano feminino para complementar seus estudos.

Espermatogênese

A gametogênese humana que vai gerar os gametas masculinos chama-se espermatogênese.

Espermatogênese é a formação dos espermatozoides (gametas masculinos), que surgem de espermatogônias, células existentes nas paredes de túbulos situados no interior dos testículos. Processa-se em uma temperatura inferior à temperatura corporal e está dividida em quatro.

1. a) A fase de proliferação (ou multiplicação) inicia-se na fase intrauterina e prolonga-se praticamente por toda a vida. Células germinativas primordiais dos testículos proliferam e convertem-se em espermatogônias, células diploides (2n) que aumentam em quantidade por mitose. Essa proliferação acelera-se a partir da puberdade e tende a diminuir na velhice.
2. b) A fase de crescimento inicia-se na puberdade. Um pequeno aumento do volume do citoplasma transforma espermatogônias em espermatócitos primários (também chamados espermatócitos de primeira ordem ou espermatócitos I), que são células diploides (2n).
3. c) Na fase de maturação, após a primeira divisão da meiose, cada espermatócito primário origina dois espermatócitos secundários (espermatócitos de segunda ordem ou espermatócitos II), que são haploides (n). A segunda divisão da meiose converte os dois espermatócitos secundários em quatro espermátides, também haploides (n). As espermátides ainda não são gametas funcionais.
4. d)    Espermiogênese(diferenciação pós-meiótica) é o processo de diferenciação sem divisão celular pelo qual as espermátides (n) se convertem em espermatozoides (n).

Ovogênese Humana

A gametogênese humana que vai gerar os gametas femininos chama-se ovogênese.

Os espermatozoides são “pacotes compactos de informação genética” e não dispõem de muito equipamento citoplasmático, fornecido ao zigoto pelo gameta feminino.

Este, além de material genético, contém muito citosol, organoides e nutrientes. Em comparação com os espermatozoides, os gametas femininos são grandes e não possuem mecanismos próprios de locomoção.

Ovogênese (ou ovulogênese) é a formação dos gametas femininos e compreende três fases, que são:

1. a)    Fase de proliferação: no interior dos folículos ovarianos, as células germinativas primordiais (2n) multiplicam-se e convertem-se em ovogônias (2n). Na espécie humana, essa fase se encerra ainda antes do nascimento, por volta do terceiro mês de gestação.
2. b)    Fase de crescimento: as ovogônias sofrem grande aumento em volume e trans-formam-se em ovócitos primários (ovócitos de primeira ordem ou ovócitos I), que são células diploides (2n) e iniciam a meiose, interrompida na prófase I, ainda na vida intrauterina. Embora a célula já esteja em divisão, sua cromatina é descondensada e bastante ativa; o ovócito primário tem grande atividade metabólica e acumula proteínas, glicogênio, lipídios e vitaminas no citoplasma. Esses nutrientes armazenados constituem o vitelo, consumido pelo embrião durante o desenvolvimento.
3. c)    Fase de maturação: inicia-se quando a menina alcança a puberdade (entre 10 e 15 anos de idade). Dos 400 mil ovócitos primários presentes nos ovários, apenas cerca de 400 irão originar gametas (geralmente um em cada ciclo menstruai, em média com 28 dias). Nesta fase, o ovócito primário conclui a primeira divisão da meiose, gerando duas células distintas: o ovócito secundário, que recebe quase todo o citoplasma, e o primeiro corpúsculo polar (ou glóbulo polar), uma pequena célula que pode se desintegrar antes mesmo de sofrer a segunda divisão da meiose.

Próximo da metade de cada ciclo menstruai ocorre a ovulação: um folículo maduro rompe-se e libera o ovócito secundário, cuja meiose se encontra interrompida na metáfase II. Recolhido pela tuba uterina, degenera 24 horas após ter sido liberado, se não for fecundado.

Fecundação

Assim que entra em contato com os envoltórios do gameta feminino, o acrossomo do espermatozoide começa a liberar enzimas hidrolíticas (digestivas). Tal reação acrossômica possibilita, ao final, a fusão das membranas dos dois gametas. Imediatamente, os envoltórios do gameta feminino alteram-se de modo a impedir a penetração de outros espermatozoides.

Veja aqui no site uma aula sobre Biologia da reprodução humana

A ocorrência da fecundação induz o ovócito secundário a concluir a segunda divisão da meiose, formando o óvulo e o segundo corpúsculo polar.

O núcleo haploide do espermatozoide (agora chamado pronúcleo masculino) pode então unir-se ao núcleo haploide do gameta feminino (o pronúcleo feminino), formando o núcleo diploide do zigoto.

O óvulo humano só existe durante o breve intervalo entre a conclusão da meiose II e a fusão dos pronúcleos masculino e feminino.

Armazenar mais ou menos vitelo?

Gametas femininos com quantidades diferentes de vitelo transformam-se, após fecundados, em diferentes tipos de ovos. Quando um pintainho eclode de um ovo, pesa poucos gramas.

Um bebê humano nasce com 3 250 g em média. No entanto, se compararmos o ovo de galinha com o zigoto humano, veremos que o primeiro é muito maior.

Como pode um embrião humano desenvolver-se durante 40 semanas de um zigoto tão pequeno, e ficar bem maior que o pintainho, cujo embrião dispõe de muito mais alimento no ovo?

A resposta está na existência da placenta, que se forma no útero das fêmeas grávidas da maioria dos mamíferos. Pela placenta o embrião recebe gás oxigênio, água e nutrientes, além de transferir para a mãe, os seus resíduos, como o gás carbônico e a ureia. Então, a partir da implantação no útero, o embrião dispõe de uma fonte abundante de alimentos.

O desenvolvimento embrionário do pintainho dura três semanas, durante as quais ele depende do vitelo (a gema do ovo). Recebe também um “complemento dietético extra”, o albume (ou clara do ovo), rico material proteico que, na verdade, não faz parte do zigoto.

A casca, as membranas do ovo e o albume são produzidos por glândulas localizadas ao longo do oviduto, tubo que comunica o ovário com a cloaca da galinha.

Embora existam exceções, peixes e anfíbios têm fecundação externa, restrita aos ambientes aquáticos, com grande perda de gametas masculinos e femininos, que podem ser levados pela correnteza ou devorados por predadores.

Em contrapartida, há grande produção de gametas e, com isso, aumenta a probabilidade de sobrevivência de alguns deles.

Na evolução dos vertebrados, os répteis apresentam fecundação interna, e suas fêmeas passaram a produzir óvulos grandes e em menor número.

Essa modificação trouxe muitas vantagens. A produção de apenas um ou poucos óvulos não diminuiu a probabilidade de sucesso reprodutivo, pois esses gametas estão protegidos no sistema genital das fêmeas. Além disso, sendo poucos, são grandes e ricos em vitelo; o desenvolvimento embrionário é mais longo e permite que os filhotes saiam mais maduros dos ovos.

Como animais de fecundação interna geram menor quantidade de filhotes por ninhada, em algumas espécies as fêmeas despendem mais tempo e mais cuidado com a prole, o que é inviável para uma mãe com grande número de filhotes.

Animais de desenvolvimento direto nascem como adultos “em miniatura”, ou seja, apresentam todas as estruturas corporais características dos adultos da espécie a que pertencem.

Animais de desenvolvimento indireto nascem como larvas, com aparência muito distinta da forma adulta. A fase larval normalmente é curta, porém muito ativa: ingerem grande quantidade de alimento e sofrem metamorfose, que os leva à forma adulta (ou imago).

Proteção da nova vida

Além de informação genética e alimentos, os embriões necessitam de proteção.

Nos animais com fecundação externa, não há mecanismos eficientes capazes de garantir que os embriões completem seu desenvolvimento, pois não podem evitar que sejam levados pela água ou devorados por predadores.

Nesse caso, ocorre a geração de grande quantidade de descendentes, dos quais pelo menos uma parte consegue sobreviver. Numerosos descendentes não garantem proteção a um indivíduo, mas à espécie!

Peixes e anfíbios não enfrentam o problema da perda excessiva de água, pois os embriões geralmente se desenvolvem na água. Por sua vez, aves e répteis protegem os embriões no interior de ovos com cascas calcárias resistentes, onde estão menos vulneráveis ao dessecamento e ao ataque de predadores.

Fêmeas de quase todos os mamíferos preservam os embriões alojados no interior do útero, órgão de parede muscular vigorosa, que se contrai durante o parto e expulsa os filhotes. No útero, os embriões dispõem de um meio líquido com temperatura estável e proteção eficiente contra microrganismos. Também contam com a placenta, um eficaz órgão de nutrição e oxigenação.

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Bibliografia

• ARAÚJO, Carlos Henrique Medeiros et al. Gametogênese: estágio fundamental do desenvolvimento para reprodução humana. Medicina (Ribeirao Preto Online), v. 40, n. 4, p. 551-558, 2007. link