OOGÊNESE: FASES, CARACTERÍSTICAS EM ANIMAIS E PLANTAS - BIOLOGIA - 2024

A oogênese ou gameta é o processo de desenvolvimento do gameta feminino em animais e plantas com flores (um "ovo maduro" ocorre nos animais e um "megagametófito" nas plantas). Esse evento ocorre a partir do momento em que as fêmeas atingem a maturidade, dando início ao seu ciclo reprodutivo.

Nas mulheres, a oogênese começa no período pré-natal, onde a oogônia se multiplica por divisões mitóticas. A oogônia assim produzida aumenta para formar os oócitos primários antes do nascimento do feto e, finalmente, é na puberdade nas mulheres que os óvulos maduros se desenvolvem.

Processo de oogênese em humanos e outros animais (Fonte: Henry Vandyke Carter via Wikimedia Commons)

O desenvolvimento dos oócitos primários é regulado por dois hormônios da hipófise: folículo-estimulante e luteinizante, e estes, por sua vez, são regulados pelo hormônio liberador de gonadotrofina que é excretado no hipotálamo.

Na maioria dos casos, quando o óvulo não é fertilizado, ele é eliminado do corpo por meio do sangramento do órgão genital feminino dos animais. Este evento é denominado "menstruação", ciclo menstrual ou calor, entre outros.

Nas plantas com flores ou angiospermas, o megagametófito (gameta feminino) e o microgametófito (gameta masculino) além de se desenvolverem na mesma planta, também se desenvolvem na mesma estrutura, que é uma flor com características bissexuais.

Os estames de uma flor produzem o microgametófito, enquanto os carpelos produzem o megagametófito. No entanto, algumas plantas possuem flores apenas com estames e outras flores apenas com carpelos, sendo essas espécies conhecidas como monóicas.

Nas plantas, a gametogênese feminina compreende dois processos principais conhecidos como megasporogênese e megagametogênese, que estão relacionados à formação do megásporo dentro da nucela e ao desenvolvimento do megásporo para se tornar um megagametófito, respectivamente.

Oogênese em animais

A oogênese, em si, é a produção de óvulos e ocorre nos ovários de fêmeas mamíferas. Uma parte dos ovários é formada pelos folículos ovarianos, uma vez que os primórdios dos óvulos se fundem a estes até amadurecerem.

Quando as fêmeas de mamíferos juvenis atingem a puberdade, os ovários entram em uma fase ativa caracterizada pelo crescimento e maturação cíclica de pequenos grupos de folículos.

O comum é que em cada ciclo um único folículo primário atinge a maturidade total e o oócito é liberado do ovário para o útero. Contou-se que dos 400 mil oócitos que uma mulher apresenta ao nascer, apenas 400 amadurecem no período fértil.

Esse processo de maturação desde os folículos primários até o final do óvulo maduro é conhecido como "foliculogênese" e envolve diferentes etapas de divisão e diferenciação das células foliculares antes de se transformarem em um óvulo maduro.

A gametogênese ocorre continuamente em mamíferos femininos até a cessação permanente do ciclo menstrual, período conhecido como "menopausa" em humanos.

Cientistas estimam que a idade ideal para a reprodução humana seja entre 20 e 35 anos, já que nesse período os óvulos se desenvolvem com total viabilidade e a probabilidade de anomalias cromossômicas em um embrião aumenta com a mulher. eles envelhecem.

- Caracteristicas

- Os óvulos femininos são formados durante o desenvolvimento embrionário; novos ovos primordiais não se originam após o nascimento.

- O óvulo maduro é separado do ovário e vai para o útero, onde é mantido até a fecundação por um gameta masculino.

Micrografia eletrônica de um óvulo, o gameta feminino (Fonte: TheBloxter446 via Wikimedia Commons)

- Ao final de cada ciclo de fertilidade, os óvulos não fertilizados são descartados e expulsos por meio de sangramento conhecido como “menstruação”.

- Todas as etapas da oogênese ocorrem dentro dos ovários.

- Durante a gametogênese feminina, três corpos polares são criados que não são viáveis ​​ou férteis.

- No primeiro processo meiótico, o citosol celular não é dividido igualmente, uma das células resultantes fica com a maior parte do volume citoplasmático e as outras são consideravelmente menores.

- Fases

Desenvolvimento pré-natal

Durante os primeiros estágios de desenvolvimento do embrião feminino, as células conhecidas como oogônias se multiplicam por mitose. As oogônias, produto do processo mitótico, crescem em tamanho para originar os oócitos primários antes do nascimento.

Durante o desenvolvimento dos oócitos primários, as células do tecido conjuntivo circundante formam uma única camada de células foliculares planas. O oócito primário envolvido por esta camada de células constitui um folículo primordial.

Na puberdade, o ovócito primário aumenta, as células epiteliais foliculares mudam para uma forma cúbica e posteriormente colunar, e sua fusão dá origem a um folículo primário.

O oócito primário é circundado por uma cobertura de um material amorfo, acelular e rico em glicoproteínas, conhecido como “zona pelúcida”. Tem uma forma de malha com muitas “fenestrações”.

Oócitos primários começam a se dividir por meiose antes do nascimento do feto. No entanto, a conclusão da prófase não ocorre até que o indivíduo atinja a puberdade.

Desenvolvimento pós-natal

Após o início da puberdade, a ovulação ocorre a cada mês. Isso significa que a liberação de um oócito ocorre do folículo ovariano para o útero.

Os oócitos primários que estavam suspensos na prófase do primeiro ciclo meiótico são ativados durante este período e, conforme o folículo amadurece, o oócito primário completa a primeira divisão meiótica para dar origem a um oócito secundário e um primeiro corpo polar.

Nessa primeira meiose, a divisão citoplasmática é desigual, o oócito secundário resultante recebe quase todo o citoplasma da célula, enquanto o corpo polar recebe muito pouco citoplasma.

Durante a ovulação, o núcleo do ovócito secundário inicia a segunda divisão meiótica até a metáfase, onde a divisão celular cessa. Se, nesse momento, um espermatozóide entrar no ovócito secundário, a segunda divisão meiótica estará concluída.

Após essa segunda divisão meiótica, uma célula com alto conteúdo citoplasmático (o oócito secundário fertilizado) e outra célula menor, que representa o segundo corpo polar, se forma novamente, que acaba degenerando. A maturação do oócito termina com a degeneração dos dois corpos polares como resultado da divisão.

Oogênese em plantas

Nas plantas com flores, a síntese dos megagametófitos ocorre dentro da flor, em uma estrutura chamada ovário. Os ovários encontram-se dentro dos carpelos, cada carpelo é composto por um ovário, um estilete e um estigma.

O conjunto de carpelos de uma flor é denominado "gineceu" e podem ser unidos ou separados dentro da flor, dependendo da espécie.

Dentro dos ovários, um ou vários óvulos podem ser encontrados. A forma, o número de carpelos e o número de óvulos e sua disposição variam com as espécies, tanto que essas características são utilizadas como caracteres taxonômicos para classificação.

Nas plantas, cada óvulo é uma estrutura muito complexa, formada por um pé denominado funículo, que contém toda a nucela em seu interior. A nucela, por sua vez, é circundada por uma ou duas camadas denominadas tegumentos (o número de tegumentos varia de acordo com a espécie).

Os tegumentos se encontram em uma das extremidades, deixando uma pequena abertura chamada micrópila. A micrópila é o espaço através do qual o tubo polínico passa para fertilizar a célula-ovo.

Dentro da nucela é onde ocorre o processo de síntese dos megagametófitos.

O megagametófito também é chamado de saco embrionário, uma vez que o embrião se desenvolve dentro dele assim que ocorre a fertilização.

- Caracteristicas

- O óvulo ou gameta feminino nas plantas compreende oito células diferentes, 7 formam o saco embrionário e uma é a célula-ovo, a oosfera ou o próprio gameta feminino.

- O ovário na maioria das plantas contém vários óvulos, que podem ser fertilizados durante o mesmo evento de fertilização.

- Os óvulos podem ser “autopolinizados”, ou seja, o pólen da mesma flor em que se encontram o óvulo e as anteras pode fertilizar os óvulos no interior do carpelo.

- Dentro dos óvulos existem dois núcleos polares que se fundem para formar o endosperma, que é a substância de que o embrião se alimenta durante os primeiros estágios de seu desenvolvimento.

- O megásporo se divide três vezes de forma mitótica, originando um saco embrionário com 8 núcleos.

- Existem células que se alojam nas extremidades da nucela, são conhecidas como sinergistas e antípodas.

- Fases

Em princípio, um único gameta feminino ou megasporócito se desenvolve dentro da nucela. Dentro desta estrutura, uma célula-tronco diplóide de megásporócitos sofre meiose (meiose I) e forma quatro células haplóides, chamadas megásporos.

Os quatro megásporos são organizados de forma linear. Em teoria, neste ponto a megasporogênese está completa; três dos megásporos eventualmente se desintegram e apenas um sobrevive para amadurecer e se transformar no megagametófito.

No entanto, na maioria das plantas com flores, o megagametófito em desenvolvimento começa a se alimentar da nucela e se divide mitoticamente (mitose I), resultando em dois novos núcleos.

Cada um dos dois novos núcleos se divide mitoticamente mais uma vez (mitose II) para dar origem a quatro novos núcleos. Eventualmente, os quatro núcleos resultantes se dividem novamente por mitose (mitose III), formando oito núcleos.

Os oito núcleos são divididos em dois grupos de quatro núcleos, um localizado na extremidade da micrópila e o outro na extremidade oposta. Um núcleo de cada grupo dos quatro migra em direção ao centro do megagametófito, dando origem aos núcleos polares.

As três células restantes na extremidade micropilar são as sinergistas e as da extremidade oposta são as antípodas. As sinergidas farão parte do processo de fertilização assim que a flor for polinizada.

Toda a estrutura do gameta feminino maduro é chamada de saco embrionário e é construída pela célula binucleada central e pelos seis núcleos que compõem as células sinérgicas e antípodas.

Referências

1. Desai, N., Ludgin, J., Sharma, R., Anirudh, RK, & Agarwal, A. (2017). Gametogênese feminina e masculina. Em clínica reprodutiva medicina e cirurgia (pp. 19-45). Springer, Cham.
2. Evans, HM, & Swezy, O. (1932). Ovogênese e o ciclo folicular normal em mamíferos adultos. Califórnia e medicina ocidental, 36 (1), 60.
3. Lindorf, H., De Parisca, L., & Rodríguez, P. (1985). Classificação, estrutura e reprodução da botânica.
4. Moore, KL, Persaud, TVN e Torchia, MG (2018). The Developing Human-E-Book: Clinically Oriented Embryology. Elsevier Health Sciences.
5. Raven, PH, Evert, RF e Eichhorn, SE (2005). Biologia das plantas. Macmillan.
6. Wang, JH, Li, Y., Deng, SL, Liu, YX, Lian, ZX e Yu, K. (2019). Avanços de pesquisas recentes em mitose durante a gametogênese em mamíferos. Células, 8 (6), 567.