Gametogênese: O Processo de Gametogênese: Espermatogênese e Oogênese

Leia este artigo para aprender sobre a espermatogênese, formação da oogênese, tipos de ovos e o processo de gametogênese!

A gametogênese é o processo pelo qual as células sexuais masculinas e femininas ou os gametas, ou seja, os espermatozóides e óvulos, são formados respectivamente nas gônadas masculinas e femininas (testículos e ovários).

Os gametas diferem das células somáticas em que seus núcleos contêm metade do número de cromossomos (haplóides) encontrados nos núcleos das células somáticas. Meiose constitui a parte mais significativa do processo de gametogênese. A gametogênese para a formação de espermatozóides é denominada espermatogênese, enquanto a dos óvulos é chamada de ovogênese.

I. Espermatogênese:

A espermatogênese ocorre nos túbulos seminíferos dos testículos. O epitélio germinativo dos túbulos seminíferos consiste em grande parte de células germinativas primárias cubóides e células somáticas denominadas células de Sertoli (células de enfermagem). A espermatogênese inclui a formação de espermátides e espermatozóides.

I. Formação de espermátides:

Inclui as seguintes fases:

a) Fase de multiplicação:

As células germinativas primordiais indiferenciadas sofrem repetidas divisões mitóticas e produzem espermatogônias. Cada espermatogônio é diplóide (2N).

b) Fase de crescimento

Nesta fase, as células espermatogônias crescem ativamente para um maior espermatócito primário, obtendo nutrição das células de enfermagem.

c) Fase de maturação:

Cada espermatócito primário sofre duas divisões sucessivas, chamadas de divisão de maturação. A primeira divisão de maturação é meiótica. Assim, o espermatócito primário se divide em duas células-filhas haplóides chamadas espermatócitos secundários. Ambos os espermatócitos secundários passam agora por uma segunda divisão de maturação que é de natureza mitótica para formar quatro espermátides haplóides. E Formação de espermatozóides (espermiogênese).

A transformação de espermátides em espermatozóides é chamada espermiogênese ou espermateliose. Os espermatozóides são mais tarde conhecidos como espermatozóides. Durante esta fase, as espermátides sofrem modificação na forma e mudanças na posição relativa. As alterações podem ser resumidas como abaixo:

Mudanças no núcleo:

O núcleo perde a água da seiva nuclear, encolhe e assume diferentes formas nos diferentes animais. O conteúdo de RNA do núcleo e do nucléolo é bastante reduzido. O DNA se torna mais concentrado e o material da cromatina se torna compactado em um pequeno volume.

Formação Acrossomo:

O acrossoma ocorre no lado anterior do núcleo do espermatozóide e contém enzimas proteases que ajudam na sua fácil penetração dentro do óvulo. O acrossoma é derivado do complexo de Golgi de uma espermátide.

Formação da cauda:

O centrossoma da espermátide consiste em dois centríolos. Durante a espermiogênese, os dois centríolos das espermátides são dispostos um atrás do outro atrás do núcleo. O anterior é conhecido como o centríolo proximal e o posterior é conhecido como o centríolo distal e a parte basal do filamento axial ocorre na parte média dos espermatozóides. As mitocôndrias dos espermátides se fundem e se torcem em espiral ao redor do filamento axial.

II. Oogênese:

Ocorre nos ovários (gônadas femininas). A ovogênese é completada nas três fases sucessivas seguintes:

a) Fase de multiplicação:

Para a oogênese, algumas células do epitélio germinativo tornam-se grandes e se multiplicam mitoticamente a partir de uma população de células-mãe de ovos ou oogonia. Oogonia agora projetar no estroma do ovário como um cordão, o tubo de ovo de Pfluger que mais tarde se torna uma massa redonda, o ninho de ovo.

Uma célula no ninho de ovo cresce e se torna o oócito primário que é o óvulo futuro. Outras oogônias no ninho formam o epitélio folicular, arredondando o oócito primário para protegê-lo e nutri-lo. A estrutura, assim formada, é chamada de folículo ovariano (graffiano).

b) Fase de crescimento

A fase de crescimento da oogênese é comparativamente mais longa que a fase de crescimento da espermatogênese. Nesta fase, o tamanho do oócito primário aumenta enormemente. O citoplasma do oócito torna-se rico em RNA, DNA, ATP e enzimas.

As mitocôndrias, o complexo de Golgi, os ribossomas, etc., concentram-se no citoplasma do oócito. O núcleo também se torna grande devido ao aumento da quantidade de nucleoplasma e é chamado de vesícula germinativa. Quando o crescimento do citoplasma e núcleo do oócito primário é completado, torna-se pronto para a fase de maturação.

c) Fase de maturação:

Cada oócito primário sofre duas divisões de maturação, primeiro meiótica e a segunda meiótica. Na primeira divisão meiótica, o oócito primário divide-se em duas células filhas haplóides muito desiguais - um grande oócito secundário e um primeiro corpo polar muito pequeno ou polócito. Na segunda divisão de maturação, o primeiro corpo polar pode se dividir para formar dois segundos corpos polares.

O oócito secundário divide-se novamente em duas células-filhas desiguais, um grande ootídeo e um muito pequeno segundo corpo polar. O óvulo cresce em um óvulo haplóide funcional. Assim de um oogonium, um óvulo e três corpos polares são formados. O óvulo é o verdadeiro gameta feminino. Os corpos polares não participam da reprodução e logo degeneram.

Diferenciação de Ova:

Após as mudanças ocorrem durante a diferenciação do oócito em óvulo:

(i) Mudanças no núcleo:

O núcleo do oócito torna-se aumentado principalmente por causa da produção de uma grande quantidade de seiva nuclear. Em oócitos de alguns animais (por exemplo, anfíbios, répteis, pássaros, etc.) aparecem cromossomos de lâmpadas. O nucléolo de um oócito em crescimento aumenta muito em tamanho.

(ii) Alterações no citoplasma:

(a) As mitocôndrias são menores em oócitos jovens, mas aumentam em número durante o crescimento do oócito.

(b) corpos de Golgi. Nos oócitos maduros, eles às vezes desaparecem completamente. Isso indica que os corpos de Golgi são alterados para algumas outras estruturas.

(c) Retículo endoplasmático (ER). Em oócitos maduros, as membranas do RE geralmente não têm ribossomos, mas são perfuradas pelos poros.

(d) grânulos corticais. Estes são corpos esféricos cercados por uma membrana simples e contêm mucopolissacarídeos ácidos. Nos oócitos maduros, ocorre a formação de grânulos corticais.

e) Vitelogênese. A síntese da gema nos oócitos primários é chamada de vitelogênese. Em peixes e anfíbios, a vitelogênese ocorre dentro de mitocôndrias modificadas. Em outros vertebrados, a gema não é sintetizada nos oócitos, mas é produzida no fígado do corpo da fêmea. É então transportado em forma solúvel via sangue para as células foliculares dos oócitos, onde é finalmente depositado na forma de grânulos de vitelo ou plaquetas de gema.

Ovum ou Egg:

O óvulo maduro ou gameta feminino é de forma esférica. Seu citoplasma é chamado ooplasma contendo núcleo grande, denominado vesícula germinativa. O núcleo contém um nucléolo proeminente. O citoplasma é envolvido por uma membrana celular (membrana plasmática).

A membrana que forma a camada superficial de um óvulo é chamada de membrana vitelina (é a membrana primária do ovo, por exemplo, em insetos, moluscos, anfíbios e pássaros). Em tunicados e peixes, a membrana vitelina é conhecida como córion. Os ovos de mamíferos contêm membrana semelhante e neles é conhecida como a zona pelúcida.

Um espaço perivitelino estreito está presente entre a zona pelúcida e a membrana plasmática. As membranas secundárias do ovo são secretadas pelos tecidos ovarianos ao redor das membranas primárias do ovo. Eles são compostos de conchas quitinosas em insetos, ascídias e cyclostomes ou jelly coats em anfíbios.

As membranas terciárias dos ovos são secretadas pelo oviduto ou útero, por exemplo, geléia que protege o ovo de peixes e anfíbios e albúmen (clara do ovo), membranas de conchas e a casca porosa mais calcária externa do ovo de répteis e aves. O lado do óvulo que expulsa os corpos polares é chamado de pólo animal. O lado oposto é chamado de pólo vegetal.

Tipos de Ovos:

A. Com base na quantidade de gema, os ovos são dos seguintes tipos:

i) Ovos Microlecitais:

Eles contêm uma quantidade muito pequena de gema, por exemplo, ovos de ouriço do mar, tunicados, anfioxos. Em marsupiais (canguru) e mamíferos eutérios (homem) ovos contêm muito pouca quantidade de vitelo e, portanto, esses ovos são chamados alecithal (quase livre de gema).

ii) Ovos mesolecitais:

Estes ovos contêm uma quantidade moderada de gema, por exemplo, ovos de Petromyzon (lampreia), peixe de pulmão, rãs e sapos.

iii) Ovos macrolitais:

Eles contêm grande quantidade de gema, por exemplo, ovos de insetos, tubarões, peixes ósseos, répteis, aves e mamíferos prototérmicos.

B. Com base na distribuição da gema no citoplasma, os ovos são dos seguintes tipos:

i) Ovos homolecis:

A gema é uniformemente distribuída por todo o ooplasma (citoplasma do óvulo), por exemplo, ovos de equinodermos e potocordatos.

ii) Ovos telolecianos:

A gema é concentrada na metade vegetal, por exemplo, ovos de anfíbios.

(iii) ovos Meiolecithal:

A gema é muito grande e ocupa quase todo o ooplasma, deixando livre apenas uma pequena área de citoplasma semelhante ao disco para o núcleo, por exemplo, ovos de répteis, aves e mamíferos que põem ovos.

iv) Ovos centrolecitários:

A gema é localizada no centro, por exemplo, ovos de insetos.