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FECUNDAÇÃO FECUNDAÇÃO

Prof. Dr. Prof. Dr. WellersonWellerson Rodrigo Rodrigo ScaranoScaranoDepartamento de MorfologiaDepartamento de Morfologia

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A poliploidia é incompatível com a vida. Indivíduos 3n, 4n, 5n...não existem, pois não se desenvolvem!

1. De que forma ocorre o controle para evitar a formação de indivíduospoliplóides durante a fecundação?

2. Sendo o óvulo muitas vezes maior do que o espermatozóide, e levandoem consideração que milhões de espermatozóides podem atingir aampola da tuba uterina ao mesmo tempo, de que forma apenas umfecunda o ovócito II?

3. Se o ovócito II só termina a meiose após a fecundação e aí se torna oóvulo. E se após a fecundação os dois gametas formam uma célula única:o zigoto. Quanto tempo dura o óvulo?

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Para PENSAR...

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FECUNDAÇÃOFECUNDAÇÃO

ProcessoProcesso pelopelo qualqual oo gametagameta masculinomasculino(espermatozóide)(espermatozóide) sese uneune aoao gametagameta femininofeminino (ovócito)(ovócito)parapara formarformar umauma célulacélula (zigoto(zigoto ouou célulacélula--ovo)ovo)

zigoto

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Estrutura do espermatozóide

CabeçaCabeça:: AcrossomoAcrossomo,, NúcleoNúcleo

CaudaCauda:: PeçaPeça intermediáriaintermediária,,principal,principal, terminalterminal

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Estrutura do ovócito

• Ovócito secundário em metáfase• Grande quantidade de citoplasma• Membrana plasmática do ovócito• Zona pelúcida • Células da corona radiata

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Zona pelúcida

Camada protéica: 12Camada protéica: 12m de espessura, resistente, permeável m de espessura, resistente, permeável e secretada pelo ovócitoe secretada pelo ovócito

Glicoproteínas: ZP1 (200kDa), ZP1 (200kDa), ZP2 (120kDa), ZP3 (83kDa)

Estrutura do ovócitoEstrutura do ovócito

A glicoproteína ZP3 promove ligaçãocom receptores da membrana doespermatozóide (espécie- específico)

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Citoplasma cortical do óvulo

Até 15 000 grânulos delimitados por membrana: - 1m de diâmetro- contém enzimas que alteram as ZP3 e ZP2 de modo que os espermatozóides não podem mais se ligar a zona pelúcida

Estrutura do ovócitoEstrutura do ovócito

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Esquema do citoplasma cortical

Zonapelúcida

Membrana plasmática

Grânuloscorticais

Estrutura do ovócitoEstrutura do ovócito

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• Maturação dos espermatozóides no epidídimo

• Capacitação dos espermatozóides no trato genital feminino

• Transporte dos gametas

Eventos preparatóriosEventos preparatórios

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Transporte dos Transporte dos espermatozóides espermatozóides

na fêmeana fêmea

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EspermatozóidesEspermatozóides depositadosdepositados nono fundofundo dada vaginavagina ((11))

OO pHpH neutroneutro dodo sêmensêmen ((77--88,,33)) protegeprotege ososespermatozóidesespermatozóides contracontra aa acidezacidez bactericidabactericida dodo fluidofluidovaginalvaginal

Movimentação dos Movimentação dos espermatozóides os espermatozóides os

permitem penetrar no muco permitem penetrar no muco cervical (2)cervical (2)

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AçãoAção muscularmuscular dodo tratotrato genitalgenital femininofeminino (rápida)(rápida) eemotilidademotilidade dosdos espermatozóidesespermatozóides estãoestão envolvidasenvolvidas comcomosos movimentosmovimentos nono tratotrato reprodutorreprodutor femininofeminino ((33,, 44))

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Os cílios das células epiteliais que revestem as tubasuterinas movimentam o fluido e auxiliam sua passagemao longo da tuba até o sítio de fertilização

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AA CAPACITAÇÃOCAPACITAÇÃO éé direcionadadirecionada porpor substânciassubstânciassecretadassecretadas porpor regiõesregiões dada paredeparede dada tubatuba uterina,uterina,principalmenteprincipalmente íonsíons bicarbonatobicarbonato

ÉÉ umum períodoperíodo dede condicionamentocondicionamento nono aparelhoaparelhoreprodutorreprodutor feminino,feminino, dede 66--77hshs

SomenteSomente osos espermatozóidesespermatozóides capacitadoscapacitados serãoserãocapazescapazes dede atravessarematravessarem aa coronacorona radiataradiata ee realizaremrealizarem aareaçãoreação acrossômicaacrossômica..

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AsAs alteraçõesalterações decorridasdecorridas dada capacitaçãocapacitação tornamtornam ososespermatozóidesespermatozóides hiperativoshiperativos ee aptosaptos aa passarempassarem pelapelareaçãoreação acrossomalacrossomal

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remoção de proteínas aderentes do plasma seminal

alterações metabólicas (aumento do AMPc, aumento do

consumo de O2, diminuição do pH intracelular)

hiperativação da motilidade

Eventos que ocorrem na Capacitação

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Seqüência Seqüência de eventos de eventos

da fertilizaçãoda fertilização

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Fase 1 Fase 1 –– penetração na corona penetração na corona radiataradiata

Fase 2 Fase 2 –– penetração na zona pelúcidapenetração na zona pelúcida

Fase 3 Fase 3 –– Fusão das membranas plasmáticas Fusão das membranas plasmáticas do ovócito com a do espermatozóidedo ovócito com a do espermatozóide

Fase 4 Fase 4 –– Formação e fusão dos próFormação e fusão dos pró--núcleos núcleos masculino e femininomasculino e feminino

FASES

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Passagem pela corona radiata:

-movimento das caudas dos sptz. (batimento flagelar)-ação da hialuronidase liberada do acrossomo

Eventos da fertilizaçãoEventos da fertilização

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Passagem livre pela corona radiata

Contato com a zona pelúcida -Reação Acrossômica:-fase importante da fertilização poisforma-se um caminho na ZP

-ligação da membrana plasmática doespermatozóide com a Zona Pelúcidamediada pela ZP3

- estimula a reação acrossômica

Eventos da fertilizaçãoEventos da fertilização

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Reação acrossômicaDevido ao aumento intracelular de Cálcio, surgem perfuraçõesno acrossomo como resultado da fusão das membranaplasmática e membrana acrossomal

Eventos da fertilizaçãoEventos da fertilização

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REAÇÃO ACROSSÔMICAREAÇÃO ACROSSÔMICA

Fusão

+

membrana plasmática

liberação de enzimas

membrana acrossômica externa

- Após a ligação do espermatozóide com a zona pelúcida

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REAÇÃO ACROSSÔMICAREAÇÃO ACROSSÔMICA

Liberação das Liberação das enzimas enzimas acrossomaisacrossomais que digerem a ZPque digerem a ZP

Proteínase ácida – hidrolisa proteínas em pH ácido

Colagenase – digere colágeno

Acrosina – Protease que digere proteínas da zonapelúcida

Betaglucuronidase

Hialuronidase

Neuraminidase

Fosfolipase C

Eventos da fertilizaçãoEventos da fertilização

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AsAs substânciassubstâncias liberadasliberadas pelopelo acrossomoacrossomo auxiliamauxiliam ooespermatozóideespermatozóide atravessaratravessar aa ZP,ZP, formandoformando umum caminhocaminho;;

SomenteSomente apósapós oo términotérmino dada reaçãoreação acrossômicaacrossômica éé queque ooespermatozóideespermatozóide consegueconsegue começarcomeçar aa atravessaratravessar aa ZPZP

PassagemPassagem pelapela ZPZP == movimentosmovimentos dada caudacauda ++ digestãodigestão dede umumcaminhocaminho

Eventos da fertilizaçãoEventos da fertilização

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Fusão das membranas plasmáticas do espermatozóidee do ovócito

▪ As membranas do espermatozóide e do ovócito fundem-se

▪ Cabeça e cauda do espermatozóide penetram no ovócito

▪ Membrana plasmática fica para trás

Reconhecimento pelas Reconhecimento pelas FertilinasFertilinas ((spzspz) e ) e integrinasintegrinas e CD9 (e CD9 (oócitooócito))

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Após a entrada de um espermatozóide dentro doovócito, a entrada de outros deve ser impedida(poliespermia), pois isso levaria a um desenvolvimentoanormal.

2 bloqueios a poliespermia estão presentes:

-- Bloqueio rápido: despolarização de membrana do ovócitoBloqueio rápido: despolarização de membrana do ovócito

-- Bloqueio lento: reação corticalBloqueio lento: reação cortical

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Bloqueio rápido à Poliespermia

- Após a fusão do espermatozóide com o ovócito, o potencialde membrana do ovócito fica positivo

- Possui curta duração

-Atuação das bombas de sódio-potássio (despolarização da membrana)-Abertura dos canais de cálcio dependentes de voltagem do RE

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Reação da zona ou Reação CorticalReação da zona ou Reação CorticalÉÉ aa liberaçãoliberação dodo conteúdoconteúdo dosdos grânulosgrânulos corticaiscorticais

EtapasEtapas::

1.1. DespolarizaçãoDespolarização dada membranamembrana (Bloqueio(Bloqueio rápido)rápido)

2.2. AberturaAbertura dosdos canaiscanais dede cálciocálcio dependentesdependentes dede

voltagemvoltagem dodo RERE

3.3. ExocitoseExocitose mediadamediada pelopelo cálciocálcio

4.4. LiberaçãoLiberação dosdos grânulosgrânulos corticaiscorticais

5.5. ModificaçãoModificação dada ZPZP22 ee ZPZP33 (Zona(Zona Pelúcida)Pelúcida)

6.6. EndurecimentoEndurecimento ee alteraçãoalteração dada estruturaestrutura dede

reconhecimentoreconhecimento dada ZonaZona PelúcidaPelúcida

7.7. NãoNão háhá reconhecimentoreconhecimento dodo espermatozóide,espermatozóide,

portantoportanto nãonão reaçãoreação acrossômicaacrossômica..

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Zonapelúcida

Membrana plasmática

Grânuloscorticais

Actina G e F

Membrana Do Grânulo

Reação da zonaReação da zona

OO conteúdoconteúdo dosdos grânulosgrânulos contémcontém enzimasenzimas queque alteramalteram aa ZP,ZP,causandocausando seuseu endurecimentoendurecimento ee modificaçõesmodificações químicasquímicasimpedindoimpedindo aa ligaçãoligação dede outrosoutros espermatozóidesespermatozóides ((poliespermiapoliespermia))

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EntradaEntrada paralelaparalela ààsuperfíciesuperfície dodo óvuloóvulo nanaregiãoregião póspós--acrossomalacrossomal

AA cabeçacabeça ee oo axonemaaxonemaentramentram nono citoplasmacitoplasma dodoovócito,ovócito, masmas aa membranamembranaplasmáticaplasmática permanecepermanece forafora

Papel ativo do óvulo

Entrada do espermatozóide no óvulo

Eventos da fertilizaçãoEventos da fertilização

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-- OO fatorfator ativadorativador é,é, provavelmente,provavelmente, desencadeadodesencadeado pelopelo

espermatozóideespermatozóide ee podepode envolverenvolver mecanismosmecanismos molecularesmoleculares

mediadosmediados pelopelo cálciocálcio ((PkCPkC))

-- EstaEsta ativaçãoativação póspós fusãofusão éé consideradaconsiderada parapara osos eventoseventos

celularescelulares ee molecularesmoleculares iniciaisiniciais

Eventos da fertilizaçãoEventos da fertilização

Ativação metabólica do ovócito

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Resultados da fertilização• Término da 2ª divisão meiótica

• Restaura o número diplóide de cromossomos (46) do zigoto

• Promove variabilidade na espécie

• Determina o sexo do embrião

• Causa ativação metabólica do ovócito

• Dá início à clivagem

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“O verdadeiro milagre da vida começa na fecundação e só termina quando a última célula

pára de funcionar...nos mostrando o que somos e para que vivemos!!”

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