1.1. Anatomia, gametogénese e regulação do sistema reprodutor humano

UN.1 – Reprodução e
manipulação da fertilidade
Capítulo1.1. – Anatomia, gametogénese e controlo hormonal

Prof. Leonor Martins
Setembro 2009

UN.1 – Reprodução e manipulação da fertilidade
Situação Problemática

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

Em que difere a Quais são as condições
morfofisiologia dos essenciais para que
Capítulo 1. Como é Capítulo 1.
sistemas reprodutores ocorra a fecundação?
constituído o
masculino e feminino?
Anatomia, sistema Fecundação,
gametogénese e reprodutor Quais as modificações desenvolvimento
Que mecanismos humano e como que o organismo
controlo embrionário e
regulam o seu funciona? feminino sofre após a
hormonal gestação
funcionamento? fecundação?

Essencial para
compreender

Capítulo 2. Capítulo 2.
Como diminuir a Como controlar Como aumentar a
Contracepção fertilidade a fertilidade fertilidade Técnicas de
e métodos humana? humana? humana? reprodução
contraceptivos medicamente
assistida

Conceitos básicos

A transmissão de características hereditárias à descendência pode
processar-se sexuadamente ou assexuadamente

A descendência apresenta um património
genético igual ao único progenitor.
Processo reprodutivo unicamente associado a
divisões mitóticas.

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
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.

Conceitos básicos

A formação dos Os gâmetas
gâmetas são as células
implica a reprodutoras,
ocorrência de contendo n
meiose e cromossomas
designa-se por (23) -
gametogénese. haplóides.

Os gâmetas são Da união dos
produzidos nas gâmetas resulta
gónadas, e são o zigoto,
as únicas contendo 2n
células com n cromossomas
cromossomas. (46) – diplóide.


Morfologia e fisiologia do aparelho 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.

Canal deferente Bexiga

Vesícula seminal
Glândula
de Cowper Próstata
Uretra
Pénis
Epidídimo
Glande

Prepúcio Escroto
Orifício
urogenital



Os vasos Os testículos
Rede Lóbulo
deferentes são produzem os
testicular
vias genitais que espermatozóides
transportam os e a testosterona.
Túnica
espermatozóides albugínea
Bexiga
do epidídimo até
à uretra.
Escroto
As Glândula seminais
vesículas
Vesícula de Cowper
produzem o líquido seminal,
seminal importante no fornecimento
Corpo
de nutrientes para os
cavernoso
Próstata espermatozóides, compondo
grande parte do esperma.
A próstata produz o Veia
Epidídimo
líquido prostático,
essencial na No epidídimo ocorre a
Corpo
manutenção das maturação final dos
esponjoso Artéria
Orifício espermatozóides e a sua
condições de pH do
urogenital acumulação até serem
Uretra
esperma.
ejaculados.


APARELHO
ÓRGÃO
REPRODUTOR MASCULINO
Escroto Bolsa que aloja os testículos.
ÓRGÃOS EXTERNOS Órgão copulador que assegura a deposição de sémen
Pénis
na vagina.
Órgãos responsáveis pela produção de
Gónadas Testículos
espermatozóides e de hormonas masculinas.
Local de acumulação e maturação dos
Epidídimo
espermatozóides
Ductos responsáveis pela condução dos
Canais
Vias espermatozóides até à uretra e pela recepção do
deferentes
genitais líquido seminal.
Canal que permite a saída do sémen (e da urina
ÓRGÃOS INTERNOS
Uretra produzida pelo sistema urinário) para o exterior do
corpo.
Segregam o líquido seminal, rico em frutose, que é
Vesículas
adicionado aos espermatozóides, fornecendo-lhes
seminais
energia.
Glândulas
Segrega o líquido prostático que, por ser alcalino,
anexas Próstata
permite o movimento dos espermatozóides.
Glândulas
Produzem muco alcalino, lubrificante.
de Cowper


Como são constituídas as gónadas masculinas - testículos?
São compostos por
túbulos
seminíferos, muito
enrolados e
compactados, que
ocupam reduzidas
dimensões.

Produzem Estes tubos alojam
espermatozóides espermatogónias (em diversos
e testosterona. estádios de diferenciação)
e células de Sertoli (nutrem,
protegem e fornecem suporte).


Como são constituídas as gónadas masculinas - testículos?
As células germinativas
Nos interstícios dos túbulos,
primitivas formam-se
localizam-se as células de
durante o
Leydig, responsáveis pela
desenvolvimento
produção de testosterona.
embrionário até à
adolescência.

Célula de
Leydig

Na puberdade, estas
células iniciam o
processo de divisão
meiótica para formar
os espermatozóides.



Como se formam os gâmetas masculinos - Espermatogénese?
A etapa final corresponde à
As células primitivas sofrem Após o aumento de diferenciação dos
divisões mitóticas, volume e espermatídeos para formar
diferenciando-se em diferenciação originam espermatozóides maduros
espermatogónias
gónias.
espermatogónias os espermatócitos 1.º .
espermatócitos – espermiogénese
espermiogénese.

Na 1.ª divisão da meiose, ocorre Após a redução Formam-se
uma separação dos cromossómica, ocorre a espermatozóides
cromossomas homólogos separação dos cromatídeos aptos a fecundar.
(passagem de 2n para n). (2.ª divisão da meiose).


FASE DE FASE DE FASE DE FASE DE FASE DE
MULTIPLICAÇÃO CRESCIMENTO REPOUSO MATURAÇÃO DIFERENCIAÇÃO

Pausa no
ESPERMATOGÉNESE

Aumento do número Aumento do volume Especialização -
fenómeno da Divisão meiótica
de gónias por mitose das gónias Espermiogénese
meiose

Dos
Especialização dos
A partir espermatócitos I
Não muito acentuado. Não ocorre. espermatídios aos
da puberdade. aos
espermatozóides.
espermatídios.



Onde ocorre a espermatogénese e a espermiogénese?
Epidídimo (armazena
Células germinativas (2n) espermatozóides)

FASE DE Mitoses Testículo
MULTIPLICAÇÃO
2n

Mitose
Túbulo
FASE DE 2n 2n seminífero (em corte
CRESCIMENTO transversal)
Crescimento
sem divisão 2n Espermatogónia
celular

Espermatócito I (2n)
1ª Divisão
n Meiose n Espermatócitos II
FASE DE
MATURAÇÃO (n cromossomas
2ª Divisão duplicados)
Meiose
n n n n Célula de
Espermatídeos (n) Sertoli
FASE DE
DIFERENCIAÇÃO Espermatozóides
n n n n


Produção de espermatozóides – espermiogénese

O núcleo torna- Formação de um capuz sobre o núcleo, por agregação de
se compacto. vesículas do complexo de Golgi, formando o acrossoma.

As
mitocôndrias
são
deslocadas
para as
O flagelo permite a deslocação peças
pela acção dos batimentos. intermédias.

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

Morfologia e fisiologia do aparelho reprodutor feminino

Como é constituído o sistema reprodutor feminino?

O útero é um órgão
Trompa de Falópio As trompas de Falópio são tubulares e
muito musculado,
Ovário permitem a deslocação das células
responsável pelo reprodutoras (óvulos e espermatozóides).
alojamento de uma
Útero
gravidez. Os ovários correspondem às
gónadas, produzindo células
sexuaisColo do útero associadas.
e hormonas

A vagina é composta
Vagina vias genitais; a
pelas
vulva pelos órgãos
genitais externos.
Clítoris
O sistema feminino é
composto pelas gónadas e
pelas vias genitais,
Orifício genital
encontrando-se
Vulva anatomicamente separado do
sistema urinário.


Pormenor dos cílios da
parede interna das Grandes lábios
trompas de Falópio

Clítoris

Orifício
urinário
Pequenos
lábios
Orifício
genital

Ânus
Os órgãos sexuais femininos produzem os óvulos, recebem os
espermatozóides e nutrem o embrião.



APARELHO
ÓRGÃO FUNÇÃO ESSENCIAL
REPRODUTOR FEMININO

Grandes lábios e Pregas de pele com a função de protecção dos
pequenos lábios restantes órgãos externos.

Clítoris Órgão excitável que intervém no acto sexual.
ÓRGÃOS
EXTERNOS Abertura da vagina, que permite:
(VULVA) • a saída do fluxo menstrual;
Orifício genital
• 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.
Órgãos responsáveis pela produção e
amadurecimento dos oócitos e pela secreção
Gónadas Ovários
das hormonas femininas (estrogénio e
progesterona).
Trompas Recebem o oócito e é o local onde ocorre a
ÓRGÃOS
de Falópio fecundação.
INTERNOS
Vias Aloja e permite o desenvolvimento do feto
Útero
genitais durante a gestação.

Órgão que recebe o pénis, que aí deposita os
Vagina
espermatozóides.



Como se processa a produção dos gâmetas femininos?

Ainda durante o desenvolvimento embrionário ocorre a
multiplicação das oogónias, em elevado número, que
apresentam 2n 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
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.


Oogénese – gametogénese feminina
Folículos primordiais
No Células Ovário
nascimento, foliculares
os núcleos Oócito I
encontram-
se em
profase I

Folículo primário
A partir da puberdade,
Oócito I mensalmente,

Células
foliculares


Oogénese – gametogénese feminina
Folículo de Graaf
Folículo secundário

Zona Células
pelúcida foliculares
(granulosa)

Oócito I

Folículo terciário

Zona
pelúcida Cavidade
folicular
Oócito I

Células foliculares
(granulosa)


Como se processa o ciclo ovárico?

Desenvolvimento
Após a ovulação, embrionário – até à
ocorre degeneração meiose I.
do corpo lúteo.
Em cada mês, apenas um oócito I finalizará
o seu desenvolvimento até ocorrer a
ovulação.


FASE DE FASE DE FASE DE FASE DE FASE DE
MULTIPLICAÇÃO CRESCIMENTO REPOUSO MATURAÇÃO DIFERENCIAÇÃO

Pausa no
Aumento do número Aumento do volume
fenómeno da Divisão meiótica Especialização
de gónias por mitose das gónias
meiose
OOGÉNESE

Acentuado. Especialização.
No decorrer do No decorrer do Do Conclusão da
desenvolvimento desenvolvimento nascimento primeira divisão Não ocorre.
embrionário. embrionário. Oócito I à puberdade. da meiose e início
em prófase. da segunda.


Onde ocorre a Oogénese?
Ovário
Células germinativas (2n) Folículo
Corpos lúteos primário
Oogónias (2n)
FASE DE 2n
MULTIPLICAÇÃO Mitose

Oogónias (2n)
2n 2n
Crescimento
sem divisão
FASE DE celular
CRESCIMENTO 2n Oócito I (2n)
Meiose I Oócito II
Folículo
maduro
Primeiro glóbulo polar (n
Oócito II (n Ovulação
n n cromossomas duplicados)
cromossomas
FASE DE duplicados)
MATURAÇÃO Meiose II (só se completa se ocorre fecundação)

Óvulo n n n n glóbulos polares (n)

São formados eventualmente

Regulação hormonal do aparelho reprodutor masculino
Como se encontra regulado o sistema reprodutor masculino?
O aumento da
O aumento da concentração de
concentração testosterona
de LH provoca provoca uma
um aumento da diminuição da
concentração concentração de
de testosterona, LH. Este
de uma forma mecanismo é
desfasada. A LH cíclico e mantém
estimula, assim, a concentração
a actividade das hormonas
das células de dentro de
Leydig. 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 negativa
negativa.


O aumento da O GnRH produzido
concentração de no hipotálamo
testosterona inibe estimula a produção
a síntese de de LH e FSH na
GnRH, que no final hipófise.
provocará a
diminuição da As hormonas
síntese de luteínicas
testosterona. estimulam a
espermatogénese e
A diminuição da a produção de
concentração de testosterona.
testosterona
impede a
Este controlo
retroalimentação
hormonal, impede que
negativa,
ocorram variações
aumentando a
significativas no teor
produção de
de todas as hormonas.
GnRH e LH.


Níveis elevados de testosterona em circulação

Níveis elevados de inibina inibem
inibem a produção de GnRH e de LH
O funcionamento

a produção de GnRH e FSH
do hipotálamo e
da hipófise é
controlado por
feedback
negativo da
testosterona
e da inibina.


Relação entre o sistema nervoso, hormonal e gónadas

Tubo seminífero
Espermatogénese

Cérebro
Comportamento

Características sexuais
GnRH secundárias
FHS

LH Testosterona Tecidos somáticos
Crescimento

Características sexuais
primárias

Biologia 12.º ano — Planeta com Vida

Regulação hormonal do aparelho reprodutor feminino
Como se explica o funcionamento cíclico do sistema reprodutor feminino?

A remoção dos O corpo lúteo produz
ovários afecta o elevadas quantidades
funcionamento de estrogénios e
do útero, não progesterona.
acontecendo o Aquelas hormonas
contrário. são responsáveis pela
fase secretora
(aumento da
O folículo produz
vascularização do
estrogénios.
endométrio e
desenvolvimento de
Estimulam a
glândulas).
proliferação do
endométrio Com a diminuição da
uterino - fase concentração de
proliferativa - de hormonas, deixa de
modo a preparar ocorrer estimulação
o útero para do útero e este entra
uma gravidez. na fase menstrual.

Ciclo ovárico

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

Hipófise anterior

FSH
LH

Ciclo ovárico Degeneração do corpo lúteo

Folículo em
crescimento
Fase folicular Ovulação Fase luteínica

Estrogénio Progesterona e
estrogénio


Ciclo uterino

Hormonas ováricas no sangue

Ciclo
menstrual

Estrogénio Progesterona e estrogénio

Endométrio


O complexo
hipotálamo-hipófise
produz as hormonas
Regulação hormonalLH aparelho
FSH e
do reprodutor feminino
Como se encontra regulado o sistema feminino?

O aumento da concentração de FSH e LH
estimula o desenvolvimento do folículo e o LH

aumento da concentração de estrogénios.
FSH
Ocorre uma inibição da síntese de FSH e LH
com o aumento de estrogénios –
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.


No entanto,
também
possuem um
mecanismo de
retroalimentação Tal como nos
positivo, entre o homens, as
12 – 14.º dias, mulheres
em que o apresentam
aumento dos essencialmente
estrogénios mecanismos de
favorece a retroalimentação
produção de LH e negativa.
FSH, de modo a
estimular, de
uma forma muito
intensa, a
ovulação.



Estimulação — feedback positivo (nos

Inibição — feedback negativo (em
O funcionamento
do hipotálamo e

dias anteriores à ovulação)
da hipófise

grande parte do ciclo)
feminina é
controlado por
feedback positivo
e negativo do
estrogénio e da
progesterona.


Relação entre o sistema nervoso, hormonal e gónadas

Órgãos reprodutores
Mudanças cíclicas no
endométrio uterino

GnRH

LH FHS Glândulas mamárias
Desenvolvimento e
manutenção

Tecidos somáticos
Estimulação do crescimento

Biologia 12.º ano — Planeta com Vida

FASE DE FASE DE FASE DE
FASE DE MATURAÇÃO
MULTIPLICAÇÃO CRESCIMENTO REPOUSO

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

Tubos seminíferos Espermatogénese.
FSH Hipófise anterior
Folículos ováricos Estimula a maturação dos folículos ováricos.

Células Aumento da síntese e secreção de testosterona.
intersticiais Maturação final dos folículos ováricos.
LH Hipófise anterior
Folículos ováricos Ovulação .
Formação do corpo lúteo.
A maioria dos Promove o desenvolvimento e a manutençã odas
Testículo (células
tecidos características masculinas.
Testosterona de Leydig)
Espermatogénese.

Promove o desenvolvimento e a manutenção das
Estradiol Folículo ovárico e A maioria dos
características femininas.
(estrogénio) corpo lúteo tecidos
Maturação dos oócitos.roliferação do endométrio uterino

Útero e glândulas Manutenção da secreção uterina. Estimula a formação
Progesterona Corpo lúteo
mamárias dos ductos mamários.


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