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Gametogênese

A gametogênese é o processo através do qual são formados os gametas. Os gametas masculinos são chamados de espermatozoides, e a sua produção ocorre nos testículos por um processo conhecido como espermatogênese. Já os gametas femininos são formados nos óvulos em um processo conhecido como oogênese ou ovogênese, que ocorre, em sua maior parte, nos ovários.

Este artigo irá discutir a gametogênese humana, começando por uma revisão de alguns conceitos básicos que são fundamentais para a compreensão desse processo, e em seguida fazendo uma discussão mais específica sobre a espermatogênese e a oogênese.

Informações importantes sobre a gametogênese
Definições Espermatogênese: processo de produção dos gametas masculinos (espermatozoides)
Oogênese ou ovogênese: processo de produção dos gametas femininos (óvulos)
Conceitos básicos Células diploides: células cujos cromossomos são organizados em pares chamados cromossomos homólogos - ex.: células somáticas
Células haploides: células cujo material genético encontra-se em cromossomos únicos - ex.: gametas
Espermatogênese Hormônio liberador de gonadotrofina (GnRH, produzido pelo hipotálamo) --> hormônio luteinizante (LH, produzido pela hipófise) --> testosterona (produzido pelas celulas de Leydig do testículo) --> induzem o início da espermatogênese

Células: espermatogônias --> espermatócitos primários --> espermatócitos secundários --> espermátides --> espermatozoides
Oogênese ou ovogênese Início na vida intrauterina.

Células: oogônias --> oócitos primários --> oócito secundário / corpo polar --> óvulo (com a fecundação)
Conteúdo
  1. Conceitos básicos
  2. Espermatogênese
  3. Oogênese
  4. Notas clínicas
    1. Aneuploidias
  5. Referências
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Conceitos básicos

Antes de entendermos o processo de formação dos gametas, precisamos entender alguns conceitos básicos sobre reprodução celular. O primeiro desses conceitos é a diferenciação entre as células diploides e as células haploides

O material genético presente em cada célula humana se encontra nos cromossomos, que estão localizados no núcleo celular. Nas células diploides os cromossomos são organizados em pares, e esses pares são chamados cromossomos homólogos. Assim, para cada informação genética presente nessas células existem dois genes, um em cada cromossomo. As células haploides, por outro lado, não possuem pares de cromossomos nos seus núcleos, mas cromossomos únicos, ou seja, cada informação genética dessas células está presente em apenas um único cromossomo.

As células somáticas (não reprodutivas) do organismo humano são células diploides, formadas por 23 pares de cromossomos (46 cromossomos no total). Já os gametas são células haploides que contêm 23 cromossomos únicos. Para entender como as células diploides do corpo humano originam gametas haploides é preciso conhecer alguns conceitos sobre divisão celular.

Existem duas formas de divisão celular, a mitose e a meiose. Na mitose, uma célula diploide se divide em duas células-filhas idênticas, contendo o mesmo número de cromossomos da célula original. O resultado final são duas células diploides. Já na meiose, uma célula diploide se divide em quatro células-filhas haploides. Cada um desses diferentes processos de divisão celular é subdividido em várias fases, e a discussão detalhada sobre cada uma dessas fases está além dos objetivos deste artigo.

Ilustração esquemática da gametogênese

Espermatogênese

Conhecer a histologia dos testículos vai lhe ajudar a entender o processo de espermatogênese. Se quiser refrescar os seus conhecimentos sobre esse tópico confira nossa videoaula abaixo:

A espermatogênese nos seres humanos ocorre nos testículos, e é um processo que começa somente quando se inicia a puberdade. O estímulo inicial para a espermatogênese é a influência do hormônio liberador de gonadotrofina (GnRH), um hormônio produzido pelo hipotálamo, que atua na hipófise, estimulando a liberação de hormônio luteinizante (LH). O LH por sua vez atua nas células de Leydig do testículo, estimulando-as a secretar testosterona, que será vital na ativação das células de Sertoli, encontradas nos túbulos seminíferos dos testículos.

Junto das células de Sertoli, nos túbulos seminíferos, encontram-se as células germinativas precursoras dos espermatozoides, as chamadas espermatogônias. Quando as células de Sertoli são ativadas pela cascata hormonal, elas induzem a proliferação das espermatogônias através de mitose.

O resultado desse processo são duas células-filhas idênticas. Uma delas irá se diferenciar em um tipo celular chamado de espermatócito primário, enquanto a outra continuará sendo uma espermatogônia com potencial de iniciar o processo novamente.

Os espermatócitos primários entram então na primeira fase da meiose, ao final da qual são chamados de espermatócitos secundários. Os espermatócitos secundários então se submetem à segunda fase da meiose, o que culmina com a produção de quatro células haploides chamadas espermátides. Geneticamente existem dois tipos distintos de espermátides. Ambos os tipos contêm 22 cromossomos somáticos (não sexuais) e um cromossomo sexual do tipo X ou Y (a nomenclatura para cada tipo de espermátide é portanto 23,X ou 23,Y).

O processo final de formação dos espermatozoides é chamado de espermiogênese, e se refere à diferenciação das espermátides em espermatozoides. Durante esse processo não ocorre nenhuma divisão celular, mas um processo complexo de desenvolvimento, que inclui:

  • A formação do acrossomo, uma organela celular semelhante a um lisossomo, que contém enzimas capazes de digerir as células da corona radiata e da zona pelúcida que envolve os ovócitos femininos.
  • A formação do flagelo, que cresce a partir de um dos centríolos e contém numerosas mitocôndrias ao redor da sua porção proximal.
  • O alongamento e condensação do núcleo celular.
  • Perda da maior parte do citoplasma, que é desprendido, formando os chamados corpos residuais, que são fagocitados pelas células de Sertoli.

Assim, os espermatozoides são formados por três partes:

  • Uma cabeça, que contém o núcleo haploide e o acrossomo.
  • Um colo, que forma uma ponte entre a cabeça e o flagelo.
  • Um flagelo, também conhecido como cauda, que é a parte posterior móvel desses gametas.

Os espermatozoides migram do lúmen dos túbulos seminíferos para o epidídimo através de movimentos peristálticos. Eles são armazenados no epidídimo e continuam o seu processo de amadurecimento.

Informações importantes sobre a espermatogênese
Início Início da puberdade
Duração Declínio gradual com o avançar da idade
Fases Espermatogônia --> espermatócitos primários --> espermatócitos secundários --> espermátides --> espermatozoides
Genótipo dos gametas 23,X ou 23,Y

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Oogênese

O termo oogênese, também conhecido como ovogênese, se refere à produção dos gametas femininos, que são chamados de óvulos. Esse processo ocorre nos ovários, e ao contrário do que ocorre com os gametas masculinos, cuja formação se inicia com a puberdade, a formação dos gametas femininos começa ainda na vida intrauterina. Nesse período ocorre uma proliferação mitótica de um grupo de células chamadas oogônias, que são os óvulos primordiais.

As oogônias então se desenvolvem e sofrem importante crescimento celular, quando então passam a ser chamadas de oócitos primários, ou ovócitos primários. Tanto as oogônias quanto os ovócitos primários são células diploides.

Os ovócitos primários então iniciam um processo de divisão celular por meiose, mas esse processo é interrompido antes de se completar, durante a fase profase I da meiose. Todo esse processo ocorre ainda na vida intrauterina, e ao momento do nascimento os ovócitos primários das mulheres encontram-se nessa fase de meiose interrompida. Nesse momento os ovócitos primários também são conhecidos como folículos primordiais. Não há produção de novos ovócitos primários após o nascimento das mulheres.

Após o nascimento, a maioria dos folículos primordiais vai sofrer degeneração, e os demais continuam em meiose interrompida até o início da puberdade. Nesse momento as mulheres têm cerca de 400.000 ovócitos primários, dos quais cerca de 400 irão amadurecer durante o período reprodutivo feminino. Geralmente apenas um folículo primordial vai amadurecer a cada mês, durante o ciclo menstrual, entretanto há algumas exceções a essa regra, como por exemplo nos casos de gêmeos dizigóticos.

A próxima fase da oogênese é a continuação da primeira fase da meiose dos ovócitos primários. Mas aqui há uma diferença em relação à meiose descrita nos gametas masculinos. As células-filhas recebem quantidades diferentes de citoplasma, com uma célula recebendo quase a totalidade e a outra sendo muito menor, com uma pequena quantidade de citoplasma. A célula-filha com menor quantidade de citoplasma é chamada de corpo polar, e sofre degeneração, enquanto a célula que recebe maior quantidade de citoplasma é chamada de ovócito secundário. É essa célula que será liberada do ovário para atingir a tuba uterina (trompa de Falópio).

A segunda fase da meiose ocorre apenas quando o ovócito secundário entra em contato com o espermatozoide, e dá origem a outro corpo polar e um óvulo haploide, cujo material genético irá se combinar com o do espermatozoide.

Enquanto os gametas masculinos podem possuir dois tipos diferentes de combinação cromossômica (23,X ou 23,Y), todos os gametas femininos são do tipo 23,X.

Informações importantes sobre a oogênese
Início Vida intrauterina
Duração Até a menopausa
Fases Oogônia --> ovócito primário --> ovócito secundário + corpo polar --> óvulo (durante fecundação)
Genótipo dos gametas 23,X

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