A Reprodução dos Seres Vivos – Sexuada e Axessuada

Reprodução é a capacidade que os seres vivos têm de gerar outros seres semelhantes a si mesmos. É por meio da reprodução que as espécies se mantem através dos tempos. É ela que explica porquê, em condições normais, um ser vivo morre, mas a espécie não desaparece.

Símbolo Sexual Femino e Masculino.
ReproduçãoA Reprodução e os Órgãos Reprodutores.

1. REPRODUÇÃO

Como nascemos? Como viemos ao mundo? Como nos reproduzimos? Todos os seres vivos podem se reproduzir? Estas são perguntas diárias, mas com respostas bem simples! Todos nós somos frutos de um processo, que apesar de ser complexo, é um processo inerente a todos os seres vivos: A reprodução, uma característica de todos os seres vivos. Está intimamente relacionada à capacidade do DNA de se duplicar. O DNA dos cromossomos é responsável por todo o comando e coordenação do processo de divisão celular. Há duas formas, a REPRODUÇÃO ASSEXUADA e a REPRODUÇÃO SEXUADA.

1.1 – REPRODUÇÃO ASSEXUADA

É aquela reprodução em que não há troca de material genético entre os seres, ou seja, não há troca de gametas. Podemos dizer então, que é um tipo de reprodução em que apenas um único indivíduo origina outro indivíduo. Ou seja, o indivíduo que será originado terá o mesmo material genético do seu genitor, podendo ser chamado de clone. O fato da reprodução assexuada não gerar diversidade genética, torna este processo desvantajoso em relação à reprodução sexuada.
Por mais que pareça estranha essa forma de reprodução é bastante freqüente no mundo dos seres vivos, principalmente pelas bactérias. Como dito anteriormente, a reprodução assexuada se caracteriza por não haver troca de material genético entre os seres. Ou seja, não há troca de gametas. Se voltarmos um pouco, lá no 1º ano, iremos recordar sobre um assunto extremamente importante denominado divisão celular. Lá, vimos que a produção de gametas era através da meiose, e que os tecidos de células somáticas se dividiam por mitose. Em uma reprodução onde um indivíduo origina outro não há produção de gametas, ou seja, não há processo de meiose. Com isso, concluímos que nesse caso, o tipo de divisão celular que se verifica é a mitose.
Assim, a reprodução assexuada caracteriza-se, na ausência de mutações, por originar descendentes geneticamente iguais entre seus ancestrais. Existem várias formas de reprodução assexuada. Destacaremos a cissiparidade (divisão binária), a gemiparidade (brotamento), a propagação vegetativa que ocorre em plantas, esporulação, partenogênese e esquizogonia.
A) CISSIPARIDADE / DIVISÃO BINÁRIA: Também conhecido como bipartição, é um processo que consiste na divisão de um indivíduo em duas partes que são geneticamente idênticas entre si, e que passarão a constituir o novo organismo. Muito comum em bactérias, algas unicelulares, e protozoários.
Esquema de Reprodução Assexuada por Cissiparidade - Embriologia
Reprodução
Figura 1. Esquema de Reprodução Assexuada por Cissiparidade.
B) GEMIPARIDADE / BROTAMENTO: Aqui, o organismo produz, por mitose, lentamente um “broto”, que cresce, formando um novo organismo. Esses indivíduos que “brotam” podem se separar e crescer tanto quanto o organismo genitor, ou se manter agregados ao organismo parental, constituindo uma colônia. A gemiparidade ocorre em certas bactérias, fungos, celenterados, poríferos e protozoários.
 Esquema de Reprodução Assexuada por Brotamento - Embriologia
Reprodução

Figura 2. Esquema de Reprodução Assexuada por Brotamento.
C) PROPAGAÇÃO VEGETATIVA: Consiste na reprodução assexuada de plantas, através de partes de seu corpo vegetativo, principalmente por pedaços de caule, que serão utilizados como formas reprodutivas denominadas “mudas”. Na agricultura, é muito freqüente a propagação vegetativa em plantas como a cana-de-açúcar, a mandioca, a batata, a roseira e a bananeira, entre outros exemplos.
 Esquema de Propagação Vegetativa - Embriologia
Reprodução
Figura 3. Esquema de Propagação Vegetativa.
D) ESPORULAÇÃO: Processo que ocorre em organismos multicelulares como as algas e fungos. Consiste na produção de estruturas reprodutivas denominadas de “esporos” que é uma célula que se liberta do corpo do organismo, e ao encontrar um ambiente favorável, multiplica-se originando um novo indivíduo.
Esquema de Reprodução por Esporulação - Embriologia
Reprodução

Figura 4. Esquema de Reprodução por Esporulação.
E) PARTENOGÊNESE: Ocorre pelo desenvolvimento, por exemplo, de uma prole a partir de ovos não fertilizados. Nesse tipo de reprodução há a presença de gameta, entretanto, o gameta feminino se desenvolve sem haver a fecundação. Neste tipo de reprodução, em algumas espécies, ela é parte do mecanismo que determina o sexo. Por exemplo, nas formigas e em outros insetos, os machos se originam justamente dos ovos não fertilizados, sendo haplóides. Já as fêmeas desenvolvem-se a partir de ovos fertilizados e são diplóides. A partenogênese não impede o acasalamento. Processo comum que ocorre em abelhas, algumas espécies de peixes, répteis, anfíbios e insetos.
F) ESQUIZOGONIA: Tipo de reprodução típica dos protozoários esporozoários; a célula sofre sucessivas divisões do seu núcleo, acompanhadas, depois, se idêntico número de divisões no citoplasma. Ex. Plasmodium malariae.
Esquema de Reprodução por Esquizogonia - Embriologia
Reprodução

Figura 5. Esquema de Reprodução por Esquizogonia.

1.2 – REPRODUÇÃO SEXUADA

A reprodução sexuada é caracterizada pela troca de material genético entre os indivíduos. Ocorre a fecundação de duas células haplóides (n), formando uma célula diplóide (2n). Como há troca de informações genéticas, não há como termos indivíduos geneticamente idênticos. O que temos são seres semelhantes. Neste tipo de reprodução temos processos que envolvem as duas divisões celulares, mitose e meiose.

Evolutivamente a reprodução sexuada é mais vantajosa que a reprodução assexuada. A troca de material genético entre os indivíduos da mesma espécie permite que haja uma maior variabilidade genética que, por conseqüência, fornece uma taxa maior de sobrevivência. Dois eventos na meiose contribuem para a diversidade genética: crossing-over e distribuição independe dos cromossomos.

Os organismos que se reproduzem sexuadamente podem ser chamados de dióicos, ou seja, são os que apresentam sexo separado, ou de monóicos, que se apresentam com os dois sexos. Os gametas que são formados durante a reprodução sexuada podem ter formas e tamanhos semelhantes, sendo denominado de isogamia. Entretanto, na maioria das espécies, como na espécie humana, por exemplo, os gametas apresentam diferenças em formas e tamanhos, sendo denominados de heterogamia (anisogamia).

2. GAMETOGÊNESE

A gametogênese é o processo de formação dos gametas masculinos (espermatogênese) e dos gametas femininos (ovulogênese). As células que dão origem aos gametas são denominadas de células germinativas (2n). No caso da formação dos gametas masculinos (espermatozóide), as células germinativas são as espermatogônias. Na formação dos gametas femininos (óvulos), as células germinativas são as ovogônias.

A partir de agora iremos estudar tanto a gametogênese masculina quanto a gametogênese feminina. Neste primeiro módulo veremos a gametogênese masculina e todo o sistema reprodutor dos homens.

2.1 – GAMETOGÊNESE MASCULINAPara entender melhor sobre a produção de gameta masculino (espermatozóide) é necessário que saibamos mais sobre o aparelho reprodutor masculino. O aparelho reprodutor masculino é formado por: Testículos (gônadas); epidídimo, canal deferente, uretra, escroto, pênis e glândulas anexas.

O produto final do aparelho reprodutor masculino é denominado de sêmen. Além do espermatozóide, o sêmen contém uma complexa mistura de fluidos e moléculas que mantém o espermatozóide e facilita a fertilização. Os espermatozóides são responsáveis por menos de 5% do volume total do sêmen.

Esquema de um Aparelho Reprodutor Masculino - Embriologia
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Figura 6. Esquema de um Aparelho Reprodutor Masculino.
Os TESTÍCULOS são as gônadas masculinas, ou seja, são responsáveis pela produção de espermatozóide. Em todos os mamíferos, excetos morcegos, elefantes e mamíferos marinhos, os testículos estão localizados fora da cavidade corporal dentro de uma bolsa de pele denominada de escroto.

Na maioria dos vertebrados, como os peixes, anfíbios e répteis, os testículos ficam retidos dentro da cavidade corporal, mais precisamente na cavidade abdominal. Esse fenômeno pode acontecer durante ou após o nascimento. Como os mamíferos são animais homeotérmicos e têm uma temperatura corporal alta esse posicionamento peculiar dos testículos é uma adaptação termorregulatória, pois a espermatogênese é sensível à temperatura superior a 36,5 oC. Por isso, os indivíduos cujos testículos não desceram sofrem de criptorquidia e esterilidade. Assim, a temperatura testicular ideal é de 1 a 3ºC abaixo da corporal e, em dias frios, os sacos são puxados junto ao corpo graças à atividade muscular reflexa do músculo cremáster. Entre os mamíferos primitivos e naqueles cuja temperatura corporal é mais baixa os testículos ficam retidos no abdômen ou na pelve (Nishida, 2006).

Os testículos são constituídos por inúmeros túbulos seminíferos, ou também chamados ductos seminíferos. Esses ductos são formados pelas células de Sertoli (únicas células somáticas) e pelo epitélio germinativo, onde ocorrerá a formação dos espermatozóides. As células de Sertoli são células que garantem o apoio mecânico e a nutrição, além da produção de determinadas enzimas e hormônios (estrogênio). Em meio aos ductos seminíferos, as células intersticiais ou de Leydig produzem os hormônios sexuais masculinos, sobretudo a testosterona, responsáveis pelo desenvolvimento dos órgãos genitais masculinos e dos caracteres sexuais secundários.

Esquema de um Testículo - Embriologia
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Figura 7. Esquema de um Testículo.
O EPIDÍDIMO é um sistema de tubos que armazena os espermatozóides até sua completa maturação. O epidídimo conecta-se com a uretra por um tubo denominado de CANAL DEFERENTE. Estes canais são dois tubos que saem dos testículos e que, durante a ejaculação, conduz os espermatozóides ao ducto ejaculatório. O processo cirúrgico denominado de vasectomia consiste justamente na incisão em cada canal, impedindo, portanto a passagem dos espermatozóides.

As VESÍCULAS SEMINAIS são responsáveis pela produção de um líquido que fará parte da constituição final do sêmen. O líquido das vesículas seminais age como fonte de energia para os espermatozóides e é constituído principalmente por frutose, e prostaglandinas (hormônios produzidos em numerosos tecidos do corpo). As principais GLÂNDULAS ANEXAS são: a próstata, cuja função é secretar substâncias alcalinas que neutralizam a acidez da urina e ativa os espermatozóides; e as glândulas bulbo-uretral que atua na produção de uma substância transparente durante a excitação sexual.

O PÊNIS é uma estrutura considerada como o principal órgão do aparelho reprodutor masculino. É formado por uma estrutura denominada de glande, que determina o fim do canal da uretra. Outra estrutura é o prepúcio, que é a fina camada de pele que recobre o pênis. Quando a glande não consegue ser exposta devido ao encurtamento do prepúcio, provoca o que chamamos de fimose. Algumas religiões retiram do recém nascido o prepúcio, processo denominado de circuncisão. A URETRA é um canal por onde desemboca a urina. Os músculos encontrados na entrada da bexiga impedem que a urina se misture ao sêmen.

Agora que já conhecemos as principais estruturas do aparelho masculino, veremos agora como se dá a regulação hormonal nos homens.

Ao chegar a puberdade, os testículos do homem começam a ser estimulados pelos hormônios gonadotróficos (FSH e LH) da glândula hipófise (pituitária). O FSH atua estimulando as células de sertoli a promoverem a espermatogênese. O LH atua estimulando as células de Leydig a sintetizarem e a excretarem a testosterona. A testosterona age produzindo diversos efeitos: atua no crescimento dos testículos; na formação dos órgãos sexuais masculinos e nos caracteres secundários como produção de pêlos, produção de uma voz mais grave, etc; controla a produção de espermatozóides; promove o impulso sexual. Na ausência da testosterona o indivíduo apresenta características sexualmente infantis.

Feito o estudo do aparelho reprodutor masculino, suas estruturas e os hormônios envolvidos, veremos a partir de agora como se dá o processo de formação dos espermatozóides.

Como vimos anteriormente, o processo de formação dos espermatozóides é denominado de gametogênese masculino ou também chamado de espermatogênese. É um processo que se divide em 4 fases ou períodos: período germinativo; período de crescimento; período de maturação e período de diferenciação.

Durante o primeiro período, o PERÍODO GERMINATIVO, uma célula germinativa diplóide (2n), sofre o processo de divisão por mitose, originando células também diplóides (2n), as espermatogônias.

No segundo período, o PERÍODO DE CRESCIMENTO, cada espermatogônia diplóide passará por um processo de crescimento onde há o aumento do seu volume celular. Essa nova célula maior passará a ser chamada de espermatócito I (2n). Nesse período não há divisão celular.

Com isso, essa nova célula entra no terceiro período da espermatogênese, o PERÍODO DE MATURAÇÃO. Durante esse período o espermatócito I (2n) sofre uma divisão reducional meiose I, originando duas células filhas, entretanto, com a metade do número de cromossomos (n). Essas células passam a se chamar de espermatócitos II.

Cada espermatócito II passará por uma segunda divisão, só que agora uma divisão equacional meiose II, onde cada célula dará origem a duas outras células também haplóides (n), as espermátides. As espermátides passarão agora pelo PERÍODO DE MATURAÇÃO, onde darão origem a milhões de espermatozóides (espermiogênese). Durante a formação de espermatozóides, as principais organelas envolvidas são: complexo de golgi, núcleo e centríolos.

Processo de Espermatogênese - Embriologia
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Figura 8. Processo de Espermatogênese.

O produto final da espermatogênese é a formação de uma célula responsável pela metade do material genético de um indivíduo: o espermatozóide. Sua produção é bastante elevada. As principais características dos espermatozóides são: células móveis, pequenas, flagelares e com baixo custo de produção. É constituído por uma cabeça, uma peça intermediária e uma cauda. Na CABEÇA, encontramos uma bolsa rica em enzimas que ajudam durante a penetração do espermatozóide no óvulo, o acrossomo. O acrossomo é um lisossomo modificado. Na PEÇA INTERMEDIÁRIA, encontramos as mitocôndrias que são responsáveis por fornecer energia para a movimentação. A CAUDA é uma estrutura flagelar que auxilia na movimentação do mesmo.
Esquema de um Espermatozóide - Embriologia
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Figura 9. Esquema de um Espermatozóide.

2.2 – GAMETOGÊNESE FEMININA

Para entender melhor sobre a produção de gameta feminino (óvulo) é necessário que saibamos mais sobre o aparelho reprodutor feminino. O aparelho reprodutor feminino é formado por: 2 ovários, 2 tubas uterinas (trompas de falópio), 1 útero, 1 vagina, 1 vulva.

 Esquema de um Aparelho Reprodutor Feminino - Embriologia
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Figura 10. Esquema de um Aparelho Reprodutor Feminino.

A VAGINA é o órgão que abriga o pênis durante a relação sexual. É também o local de saída da menstruação e do recém nascido. É ligado ao colo do útero sendo formada por duas glândulas, as glândulas de Bartholin, que são responsáveis pela liberação do muco lubrificante. Na entrada da vagina localiza-se uma pequena membrana, o hímen.

A VULVA é a genitália externa, e é protegida pelos grandes lábios, que na mulher madura são recobertos por pêlos pubianos. Na vulva também encontramos os pequenos lábios e o clitóris.

Os OVÁRIOS são as gônadas femininas. São responsáveis pela produção dos óvulos, e pela produção de hormônios femininos: estradiol e progesterona. TUBAS UTERINAS são dois ductos que unem o ovário ao útero. Formado por epitélio ciliar, os cílios auxiliam no transporte do gameta feminino até o útero. O ÚTERO é um órgão oco revestido internamente pelo endométrio.

Um ciclo ovariano feminino dura em média 28 dias, estando sujeito à variações físicas, ambientais e psicológicas. Durante o período fértil a mulher passará por aproximadamente 450 ciclos ovarianos, sendo que, a cada ciclo um ovócito ira ser maturado e ser liberado. Este ciclo ovariano é controlado pelos mesmos hormônios que iniciam a maturação sexual, os hormônios gonadotróficos.

Mas como se dá a regulação hormonal feminina? A mulher passa por um ciclo ovariano denominado de ciclo menstrual. O ciclo menstrual inicia-se com o primeiro dia da menstruação que representa a eliminação do ovócito II não fecundado e do revestimento do endométrio que é liberado pela vagina. Ela ocorre pelo fato do ovário reduzir muito a secreção de hormônios. A menstruação é um período que varia, geralmente, entre 3 a 7 dias. O ciclo menstrual é o período compreendido entre o início de uma menstruação até o início da próxima menstruação, e dura cerca de 30 dias.

Com a chegada da maturidade sexual o ovário inicia um ciclo cujo período varia de espécie para espécie. As gônadas femininas são controladas pela adenohipófise, que por sua vez é controlada pelo cérebro. Quando chega a puberdade feminina, o ovário está pronto para liberar óvulos férteis. As células do hipotálamo iniciam a produção de hormônios gonadotróficos (GnRH), que por sua vez controla a produção dos hormônios que agem nos ovários. O GnRH estimula a hipófise a produzir o hormônio folículo estimulante (FSH) e o hormônio luteinizante (LH). O FSH no ovário induz o crescimento e a maturação dos folículos ovarianos. O LH é responsável pela liberação do óvulo no ovário e estimula a produção do corpo lúteo. O corpo lúteo passa a produzir progesterona que atua na gestação e inibe a produção de novos folículos.
Com a liberação destes hormônios, o tecido ovariano cresce estimulando o ovário a produzir dois hormônios, estrógeno e progesterona. O estrógeno age formando as características sexuais da mulher e, estimulando o útero a se preparar para uma possível gestação, desenvolvendo a mucosa intra-uterina. Com o aumento da taxa de estrógeno ocorre, inicialmente, uma diminuição do FSH e do LH, chegando a pontos mínimos por volta do 7º – 10º dia de ciclo. Entretanto, em seguida, através de um processo denominado de feedback negativo a hipófise inicia uma produção grande de FSH e LH, sendo que o LH começa a ser produzido em maiores quantidades. Esse aumento súbito do LH faz com que haja a liberação do óvulo pelos folículos ovarianos. Essa etapa ocorre por volta do 14º do ciclo.

Esse aumento súbito do LH faz com que haja a liberação do óvulo pelos  olículos ovarianos. Essa etapa ocorre por volta do 14º do ciclo. A ovulação leva a formação do corpo lúteo (corpo amarelo) que secreta quantidade elevada de progesterona e uma quantidade considerável de estrógeno. Com a produção de progesterona e estrógeno, o FSH e o LH tendem a diminuir, diminuindo assim a produção do corpo lúteo. Com a queda na produção do corpo lúteo, a taxa de progesterona e estrógeno também começa a cair, provocando a descamação da mucosa uterina, ou seja, a menstruação.

Esquema do Ciclo Menstrual - Embriologia
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Figura 11. Esquema do Ciclo Menstrual.
Esquema ciclo Menstrual - Embriologia
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Figura 12. Esquema do Ciclo Menstrual.

Feito o estudo do aparelho reprodutor feminino, suas estruturas e os hormônios envolvidos, veremos a partir de agora como se dá o processo de formação dos óvulos, ou seja, a ovogênese.

A ovogênese é um processo com algumas diferenças básicas para a espermatogênese. Na ovogênese não há o período de diferenciação. Bem o processo pode ser resumido da seguinte forma: Inicialmente uma célula germinativa (2n) passa por uma divisão celular, mitose, e acaba por formar várias células também 2n, denominadas de ovogônias.

Essas células acabam por se multiplicar formando várias células, caracterizando o PERÍODO DA MULTIPLICAÇÃO. Algumas dessas ovogônias entram em um segundo período, o PERÍODO DE CRESCIMENTO, onde ocorre o aumento do material de reserva sem, entretanto, haver divisão celular. Essas células que cresceram passam a se chamar agora de ovócitos I. Esse processo de crescimento é interrompido no parto e retorna no início da puberdade.

O ovócito I sofre uma divisão reducional, a meiose, formando duas células agora haplóides (n) A maior delas é o ovócito II, e a menor delas recebe o nome de corpúsculo polar. Inicia-se agora o PERÍODO DE MATURAÇÃO. Em caso de fecundação, a mulher libera do ovário o ovócito II. A penetração do espermatozóide estimula o ovócito II a continuar o processo de meiose, e esta célula se transforma em óvulo.

Esquema da Ovogênese - Embriologia
Reprodução
Figura 13. Esquema da Ovogênese.

As principais diferenças entre a espermatogênese e a ovulogênese podem ser vistas na tabela abaixo:
 CARACTERÍSTICAS  ESPERMATOGÊNESE  OVULOGÊNESE
 Duração do Processo   Contínuo  Relacionado ao
Ciclo Menstrual
 Produto Final  Milhares de
Espermatozóides
 Um óvulo por ciclo e 3 corpúsculos polares
 Célula  O Espermatozóide é
bem menor
 O óvulo é uma célula maior
 Duração  A produção ocorre até a velhice  Cessa com a menopausa
Tabela 1. Principais Diferenças entre a Espermatogênese e a Ovulogênese.

3. FERTILIDADE

Existem muitas razões que podem levar um casal a não terem um bebê. A taxa de produção de espermatozóide do homem pode ser baixa ou terem pouca mobilidade. Nas mulheres, o muco produzido pode ser espesso e não permitir o deslocamento de espermatozóides. Há outros motivos, como motivos estruturais, por exemplo, a chamada endomitrose, que é a proliferação exagerada de células endometriais fora do útero.

A tecnologia reprodutiva mais antiga é a inseminação artificial que envolve a colocação do espermatozóide no lugar adequado para que a fertilização ocorra. É uma técnica bastante útil, principalmente quando a contagem de espermatozóide é baixa ou este não possui mobilidade.

Atualmente há técnicas mais avançadas como as tecnologias de reprodução assistida. Esta técnica consiste na remoção de óvulos não fertilizados, e união destes com o espermatozóide fora do corpo da mulher. A primeira técnica deste tipo foi a chamada fertilização in vitro onde a mulher é tratada com hormônios que estimulem a maturação dos folículos. Os óvulos então são colhidos da mãe e os espermatozóides dos pais. Estes são combinados em um meio de cultura fora do corpo e então, após a fertilização, são recolocados no local certo.

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