Fertilização e Clivagem: Processos Reproductivos em Animais, Slides de Direito

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Fertilização e clivagem

Fertilization -- the process by which two cells, the sperm and the egg, fuse to form a new organism.

The sperm and the egg must:

1. Find each other & ensure that they are of the same species

2. Regulate sperm entry -- avoiding polyspermy

3. Fuse genetic material from sperm and egg

4. Activate egg metabolism & develop

Estágios de maduração do óvulo no momento da entrada do espermatozoide:

1. Estado de maduração do ovo em distintos animais

Muitas espécies, como os ouriços, liberam as gametas na coluna de agua.

Como se encontram? Os mecanismos variam entre especies e são muito específicos.

Os espermatozoides dos equinodermos conseguem se orientar e direcionar seu nado seguindo concentrações de peptídeos ativadores de esperma.

https://depts.washington.edu/vurchin/index.php?view=main

De uma olhada e brinque um pouquinho com no:

2. Quimiotaxia dos espermatozoides

Lytechinus variegatus (cortesia de Ciphonauta - CEBIMAR USP)

Jackson 2003

(A) Os espermatozoides de A. punctulata possuem receptores que se ligam ao resact.

-O receptor liga resact. Ativando a atividade da guanilil-ciclase (RGC).

• Isso forma a atividade do GMP cíclico e permite que os íons de cálcio (Ca2 +) entrem no esperma.

-Ca2+ ativa a motilidade dos espermatozóides e eles eles nadam em direção ao gradiente de concentração mais alto.

(B) níveis de Ca2+ no espermatozoide de S. purpuratus 1 segundo após a exposição ao resact (um análogo do resact)

2. Quimiotaxia dos espermatozoides

Fertilização

Os espermatozoides de humanos são guiados por quimiotaxia, termotaxia (resposta ao gradiente de calor) e contrações musculares.

A identidade do quimio-atraente humano não é conhecida, mas provavelmente é a progesterona.

In vitro , o perfume floral bourgeonal atua como um quimio-atraente (o bourgeonal não é secretado no trato genital feminino - mas é possivelmente quimicamente semelhante ao quimio-atraente verdadeiro). Assim, o Bourgeonal ou a progesterona produzem um aumento transitório de Ca2+ nos espermatozoides.

Quimiotaxia em humanos

Eisenbach, M., Giojalas, L. (2006)

2. Quimiotaxia dos espermatozoides

O acrossomo é uma organela, derivada do aparelho de Golgi do esperma, que se encontra na extremidade anterior do esperma.

O acrossomo e o núcleo formam a 'cabeça do esperma’.

(A) Nos ouriços-do-mar, os receptores na membrana acrossomal ligam-se a polissacarídeos específicos na gelatina de ovo.

(B) O conteúdo da vesícula acrossomal é liberado.

3. Regulação da entrada do espermatozoide

(C) As enzimas podem lisar um caminho através da geleia do ovo até o envelope vitelino do ovo.

(D) Microfilamentos de actina estendem o processo acrossomal. Bindina é uma proteína que é espécie-específica para receptores de Bindina no ovo.

3. Regulação da entrada do espermatozoide

3. Regulação da entrada do espermatozoide

Polispermia:

A primeira clivagem pode produzir até quatro células com números desiguais de cromossomos. Esses embriões geralmente morrem ou se desenvolvem de maneira anormal.

Polispermia em um ovo de ouriço do mar. Microtúbulos em verde, DNA em vermelho.

Ovo humano na primeira mitose com quatro centríolos (amarelo), fusos e caudas de esperma (vermelho) e três conjuntos de cromossomos (azul).

3. Regulação da entrada do espermatozoide

Polispermia:

Antes da adição do esperma, o potencial de membrana através do ovo é -70 mV.

Depois do esperma, isso muda para

• 20mV em relação ao exterior.

Isso se deve à entrada do Na+ pelos canais de sódio.

Bloqueio rápido da polispermia no ouriço.

4. Evitando a entrada de multiples espermatozoides

A polispermia aumenta se a concentração de Na+ na água for reduzida.

O bloqueio rápido também ocorre em sapos, mas provavelmente não em mamíferos.

Bloqueio rápido da polispermia no ouriço.

4. Evitando a entrada de multiples espermatozoides

4. Evitando a entrada de multiples espermatozoides

Bloqueio lento para polispermia em ouriços

4. Evitando a entrada de multiples espermatozoides

Bloqueio lento para polispermia em ouriços

IP 3 é a principal molécula responsável pela liberação de Ca2+. Isso é conservado em todos os animais.

PIP 2 é dividido pela enzima fosfolipase- C em IP 3 e diacilglicerol (DAG).

O IP 3 libera cálcio ao abrir os canais de cálcio.

O DAG ativa a proteína quinase C, que ativa uma bomba de troca Na+/H+. O pH aumenta dentro do ovo. Acredita-se que isso estimule a síntese de DNA e proteínas.