SISTEMAS GENITAIS HUMANOS

SISTEMAS GENITAIS HUMANOS

Somos uma espécie:

• Dioica: cada organismo possui apenas um sistema genital, masculino ou feminino.
• De reprodução gamética ou sexuada: cada organismo produz gametas masculinos ou femininos que geram um novo indivíduo ao se encontrarem e se unirem no momento da fertilização.
• De fertilização interna: os gametas masculinos são inseridos no sistema genital feminino, onde ocorre a fertilização (encontro e união dos gametas).

Os sistemas genitais compreendem o conjunto de órgãos, estruturas e substâncias assessórias que permitem a reprodução (no caso aqui, a reprodução gamética). Esse conjunto gera os gametas, os hormônios sexuais, o desejo de se reproduzir e, também, permitem o ato da cópula e a geração e o desenvolvimento dos novos indivíduos.

SISTEMA GENITAL MASCULINO

Saco escrotal ou escroto: bolsa de pele que abriga os testículos e permite que os espermatozoides se desenvolvam em uma temperatura de 2° - 4° C abaixo da temperatura corporal (36°- 37° C). O escroto também possui musculatura. Os destaques são os músculos cremastéricos, que recobrem os testículos e são responsáveis por fazer o papel de termostatos: levantam ou afastam os testículos da cavidade abdominal a fim de regular a temperatura na qual eles são mantidos.

Testículos: são as gônadas masculinas, responsáveis pela produção de gametas e hormônios masculinos.

São dois, sendo que na maioria dos homens o esquerdo é menor e pendurado um pouco mais abaixo, não se sabe ao certo o motivo, mas pode ter a ver com o padrão de vascularização e isso serviria para manter os dois testículos desalinhados, de maneira que um não aqueça o outro. Na nossa espécie, o padrão é que estejam localizados na bolsa escrotal, porém, em alguns mamíferos cuja temperatura corporal é baixa o suficiente para permitir a espermatogênese, como os elefantes e as baleias, os testículos se localizam dentro da cavidade abdominal. Em vários roedores os testículos só saem da cavidade abdominal para a bolsa escrotal nos períodos reprodutivos.

E sobre os golpes nos testículos? Em primeiro lugar, os choques nesses locais doem muito devido ao fato de os testículos serem muito enervados, inclusive, dependendo da potência, a dor pode se propagar até a garganta e o impacto pode causar esterilidade por causa da hemorragia que segue. Outro fato doloroso é que nesses casos os músculos cremastéricos se contraem para levantar e proteger os testículos (digamos que fique mais difícil acertar o alvo). O problema é que, dependendo da pancada, em casos bem raros eles se contraem de forma muito intensa e isso pode causar o pseudo cripto-orquidismo: os testículos são contraídos de forma tão intensa que quase entram na cavidade abdominal!

Se você é homem e ficou impressionado ao ler essas coisas é possível que os seus músculos cremastéricos tenham contraído e você esteja sentindo uma dor leve lá, só de pensar na miséria que seria tomar um chutão no saco escrotal.

Destacamos nos testículos os túbulos seminíferos e as células intersticiais:

Túbulos seminíferos: o interior dos testículos é preenchido em grande parte por esses túbulos, que são os locais onde são produzidos os espermatozoides.

Células intersticiais: localizadas nas adjacências dos túbulos seminíferos. Produzem testosterona sob a ação do hormônio luteinizante. Também podem ser chamadas de células intersticiais de Leydig.

Os vários grupos de túbulos seminíferos acabam desembocando nos epidídimos:

Epidídimos: canais onde os espermatozoides amadurecem e ficam armazenados até o momento da ejaculação. Localizados fora dos testículos. Cada epidídimo tem aproximadamente seis metros de comprimento e os espermatozoides humanos levam cerca de três semanas para atingir a maturidade e se tornarem móveis. Lembre-se de que as células geradas mais diretamente pela meiose na espermatogênese são chamadas espermátides. Nos epidídimos elas terminam o desenvolvimento em espermatozoides.

Esperma ou sêmen: solução contendo espermatozoides e secreções nutritivas das glândulas do sistema genital. Parte da solução constituinte do sêmen é produzida nos testículos e em outras glândulas do sistema genital. Estima-se que um homem saudável libere 15-200 milhões de espermatozoides para cada ml de sêmen ejaculado.

Canais deferentes: continuação dos epidídimos. Os dois canais ou vasos deferentes unem-se em um duto ejaculatório na parte posterior da próstata e de lá o esperma é conduzido até a uretra.

Glândulas seminais: produzem uma secreção contendo diversas substâncias, alguns exemplos: a vitamina C; frutose, utilizada como fonte de energia pelos espermatozoides; prostaglandinas, substâncias capazes de inibir a resposta imune feminina contra os espermatozoides; substâncias coagulantes, o esperma parcialmente coagulado permanece mais tempo no sistema genital feminino.  Constitui de 60 – 85 % do volume do esperma.

Próstata: glândula cuja secreção também nutre os espermatozoides e constitui de 15 – 30 % do volume do esperma. Dentre as substâncias presentes, está o ácido cítrico (que serve de nutriente para os espermatozoides). A versão homóloga feminina são as glândulas de Skene, localizadas na abertura da vagina.

Infelizmente, em metade dos homens entre 51 e 60 anos de idade a próstata sofre aumento benigno e os tumores na próstata estão entre os mais comuns. O método mais barato e talvez ainda mais eficiente para se detectar alterações prostáticas seja o exame de toque retal. É só ver, como mostrado na figura que a próstata fica perto do ânus, logo, é fácil para um médico detectar algum aumento nela utilizando essa técnica. 

Podemos dizer que o esperma, constituído principalmente das secreções da próstata e das glândulas seminais, é alcalino e neutraliza o meio ácido da vagina, prolongando a viabilidade dos espermatozoides. O meio ácido da vagina dificulta a proliferação de micro-organismos patogênicos. Não se sabe ao certo se esse meio é mantido ácido pela ação das glândulas vaginais, se é pela secreção de ácido láctico por lactobacilos ou se ambas as coisas.

Glândulas bulbouretrais: produzem uma secreção que limpa e neutraliza a acidez da uretra antes da passagem do esperma (ejaculação). Essa secreção pode carregar espermatozoides consigo, provenientes de sêmen residual, por isso, o método contraceptivo do coito interrompido pode falhar. As glândulas bulbouretrais são homólogas às glândulas de Bartholin (ou vestibulares) localizadas na abertura da vagina.

Uretra: canal que transporta o esperma para fora do corpo. Pela uretra masculina passam urina e esperma, portanto, ela faz parte tanto do sistema genital quanto do urinário. Nas mulheres a uretra só faz parte do sistema urinário. A abertura da uretra se chama meato.

Pênis: órgão copulador masculino possuidor de tecidos esponjosos eréteis, derivados de vasos sanguíneos modificados. O que causa a ereção do pênis e o torna rígido é o fato de ele se encher de sangue. O mecanismo consiste no seguinte: na medida em que o sangue vai preenchendo os tecidos esponjosos, quando o homem sente vontade de se reproduzir, o aumento de pressão gerado promove a constrição dos vasos que levam o sangue para fora do pênis. Assim, o sangue entra com facilidade, mas não sai tão facilmente. O Viagra atua causando vasodilatação, relaxando a musculatura lisa dos vasos que levam o sangue ao pênis (mecanismo dependente de NO – óxido nítrico), fazendo com que ele se encha mais facilmente de sangue.

Os tecidos esponjosos do pênis formam: 

Corpos cavernosos: tecidos eréteis, podem se encher de sangue de forma a permitir a ereção. São dois, localizados na porção superior do pênis, um ao lado do outro.

Corpo esponjoso: envolve a uretra, localizado abaixo dos corpos cavernosos. Também pode se encher de sangue.

A porção do pênis responsável pela sensação de prazer é a cabeça ou glande, cuja pele é mais fina, sensível e possuidora de terminações nervosas que levam os estímulos tácteis para o cérebro, gerando a sensação característica do orgasmo, que inclusive envolve a contração rítmica do pênis.

Durante o sono REM (rapid eye movements) é comum acontecerem ereções e isso pode ser devido ao fato de que nesse estado, as descargas dos neurônios noradrenérgicos do locus ceruleus cessam, e esses são responsáveis por inibir a ereção.

A glande é recoberta por uma dobra de pele chamada prepúcio. Esse prepúcio pode ser removido em um procedimento cirúrgico chamado circuncisão, mais comumente adotado por pais seguidores do Judaísmo ou do Islamismo, por exemplo. Sabe-se que a circuncisão pode prevenir alguns problemas e ser utilizada no tratamento da fimose, porém, também pode apresentar riscos. Por isso, aparentemente não é um procedimento comumente recomendado pelos pediatras.

É interessante notar que em vários outros mamíferos (roedores, baleias, morsas e etc.) o pênis possui um osso, o báculo, que auxilia o enrijecimento.

SISTEMA GENITAL FEMININO

Lábios maiores e menores: dobras de tecido conjuntivo e adiposo recobertas de pele. Os maiores se localizam externamente. Aparentemente os lábios maiores têm a função de oferecer algum grau de proteção às estruturas mais internas, como o clitóris e a abertura da vagina. Os lábios maiores são estruturas homólogas ao saco escrotal e durante a adolescência desenvolvem pelos. Os lábios menores intumescem (enchem-se de sangue), durante o ato da cópula, tornando a região mais sensível à estimulação.

Os lábios maiores e menores, a abertura da vagina e o clitóris constituem o que chamamos de pudendo feminino (ou vulva), a parte externa do aparelho genital feminino.  

Clitóris: órgão homólogo ao pênis, possuidor de tecido erétil que se enche de sangue durante o ato sexual. Assim como o pênis ele também possui uma glande, prepúcio e também é uma estrutura erógena, ou seja, envolvida na geração do prazer sexual (sensação do orgasmo). Normalmente, as figuras dos livros mostram apenas a glande do clitóris, porém, perceba na imagem a seguir que ele apresenta partes que se localizam internamente.

*Dizer que dois órgãos são homólogos significa dizer que têm a mesma origem embrionária, não que sejam iguais, ou coisas do tipo "o clitóris é o pênis feminino".

Vagina: em latim, vagina significa bainha de espada. É um canal onde se introduz o pênis e se deposita o esperma. No parto normal o bebê sai do corpo feminino através da vagina. Possui glândulas lubrificantes (localizadas principalmente mais próximas do início e final do canal vaginal) e pode se dilatar e aumentar de comprimento durante o ato sexual para reduzir a fricção com o pênis. Além da vagina, o clitóris e os lábios menores também se dilatam durante o ato sexual. Durante o orgasmo a musculatura da vagina se contrai no sentido de auxiliar o transporte dos espermatozoides.

Dentre as glândulas de destaque, localizadas na abertura da vagina, podemos citar as glândulas de Bartholin, homólogas às glândulas bulbouretrais masculinas, e as glândulas de Skene, homólogas à próstata. Pode-se dizer que ambas atuam na lubrificação da vagina. (OBS: de novo, dizer que são homólogas se refere apenas à origem embrionária. As secreções são distintas.).

Imagem: allbodies.com

Sabe-se que o meio da vagina é ácido (pH 4,0 - 4,7) por conter ácido lático e isso impede a proliferação de micro-organismos potencialmente patogênicos. Porém, ainda não se sabe dizer ao certo se a acidez tem como causa principal a secreção das glândulas ou se é devida ao ácido lático produzido por lactobacilos. Lembre-se que essa acidez vaginal também prejudica a mobilidade e a viabilidade dos espermatozoides, por isso, o esperma é alcalino e capaz de neutralizar essa acidez.

A abertura da vagina é chamada de vestíbulo vaginal e é parcialmente recoberta por uma membrana chamada hímen.

Hímen: membrana que recobre o vestíbulo parcialmente, vestígio do desenvolvimento embrionário e cuja função ainda não é completamente entendida. Pode ser que atue no sentido de tampar parcialmente a vagina para dificultar o surgimento de infecções antes da idade reprodutiva. Há vários tipos de hímen, alguns recobrem mais e outros menos a abertura da vagina e esses hímens podem ou não ser rompidos tanto como resultado de atividade sexual quanto de atividade física intensa, sendo assim, a presença ou não de um hímen intacto não é um indicativo do status de virgindade de uma mulher.

Útero: órgão oco de paredes musculosas que abriga o bebê durante o desenvolvimento dele. Pode se contrair para expulsar o bebê no momento do parto e também para eliminar as camadas de endométrio espessado descartado em cada ciclo menstrual.

Endométrio: mucosa que reveste o interior do útero. É onde o embrião irá se implantar, por isso, é rico em vasos sanguíneos e glândulas. Pode se tornar mais espesso devido à ação estrogênica.

Colo uterino: porção mais afilada e de consistência mais firme, também chamada de cérvice.

O colo uterino possui glândulas cuja secreção varia dependendo do estágio do ciclo menstrual no qual a mulher se encontra: logo antes e durante a ovulação, a secreção é menos ácida, mais pegajosa e favorece a sobrevivência dos espermatozoides no meio ácido da vagina, porém, nos outros dias, a secreção é mais ácida, mais espessa e forma uma espécie de tampa no colo uterino, que impede a passagem do esperma.  

Tubas uterinas: canais que ligam os ovários ao útero. Transportam os gametas e o embrião.

Ovários: gônadas femininas. Produzem gametas e hormônios femininos (estrógenos e progesterona). As regiões funcionais dos ovários são os folículos ovarianos, neles são produzidos os hormônios e os gametas.

Sobre os cistos no ovário: os cistos são bolsas membranosas, preenchidas por fluídos e/ou material semissólido (exceto pus). Os cistos às vezes podem se romper e causar dores, náuseas, irregularidades no ciclo menstrual e etc. Podem se originar tanto a partir do crescimento excessivo dos folículos ovarianos e corpos amarelos quanto a partir de outras partes do ovário.

A síndrome dos ovários policísticos é uma condição causada por níveis elevados de hormônios masculinos no organismo. Esses índices hormonais geram diversos sintomas, como os ciclos menstruais irregulares, baixa fertilidade, vários cistos de tamanho menor que o convencional nos ovários e outros.

REFERÊNCIAS:

Amabis & Martho. Biologia das Células. 3ª Ed. Moderna. 2010.

Bancroft, J. The endocrinology of sexual arousal. Journal of endocrinology. 186:411-427. 2005.

Campbell NA, Reece JB et al. Biologia. 8ª Ed. Artmed. 2010.

Cook WJ, Johnson RV & Krych EH. (Editores). Mayo Clinic Guide to your Baby’s First Year. Good Books. 2012.

Wikipédia em língua inglesa, entradas diversas sobre os assuntos abordados aqui.

Website do Dr. Dráuzio Varella.

http://humrep.oxfordjournals.org/content/16/9/1809.full

Eric Charles. Hitting below the belt – coping with the threat of a groin injury. Black Belt. Outubro de 1988.

http://www.drashirleydecampos.com.br/noticias/12083

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http://www1.folha.uol.com.br/equilibrioesaude/987216-medicos-pedem-fim-de-exame-de-sangue-para-cancer-de-prostata.shtml

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https://en.wikipedia.org/wiki/Bartholin%27s_gland
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https://teachmeanatomy.info/pelvis/the-male-reproductive-system/seminal-vesicles/

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http://www.meddean.luc.edu/lumen/meded/grossanatomy/pelvis/homology.html

https://allbodies.com/skenes-glands-vs-bartholins-vaginas-make-their-own-lube/

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https://www.mayoclinic.org/diseases-conditions/low-sperm-count/diagnosis-treatment/drc-20374591

O desenvolvimento embrionário dos animais (Embriologia)

DESENVOLVIMENTO EMBRIONÁRIO DOS ANIMAIS

Maximiliano Mendes

1. O início da vida de um animal

A fertilização é o processo no qual ocorre o encontro e a união entre um gameta feminino e um masculino.  A vida de um novo indivíduo da espécie tem início após a fertilização com a formação do zigoto: a célula que contêm material genético dos dois progenitores.

O zigoto irá se dividir por mitose, originando células chamadas blastômeros e essas, por sua vez, continuarão a se dividir e originarão outros tipos celulares via diferenciação celular.

Antes de iniciarmos o estudo do desenvolvimento de um animal, veremos alguns conceitos importantes.

2. Vitelo

Tanto o zigoto quanto o gameta feminino podem ser chamados de célula ovo (ou simplesmente ovo). Isso porque o gameta feminino, o óvulo, é uma célula muito maior que um espermatozoide, logo, o zigoto tem praticamente o mesmo tamanho de um óvulo.  Lembrando que a célula na qual o espermatozoide penetra é chamada ovócito II. Essa célula termina a meiose II e gera um óvulo, com o espermatozoide dentro, e um corpúsculo polar, após a fertilização.

Os ovos armazenam substâncias nutritivas (proteínas e lipídios) no citoplasma: o vitelo. Esse vitelo tem como função nutrir as células do embrião em desenvolvimento até que ele consiga obter alimento por conta própria. Um detalhe interessante sobre o vitelo é que, quanto maior for a quantidade de vitelo em determinada região do citoplasma, mais difícil é dividir essa região, você pode tentar imaginar o vitelo como se fosse manteiga congelada: não é muito fácil cortar com uma faca de plástico.

2.1. Tipos de células ovos em relação à quantidade de vitelo

Isolécitos ou microlécitos: têm pouco vitelo distribuído de forma mais ou menos homogênea pelo citoplasma, alguns inclusive são chamados de alécitos, ou seja, sem vitelo. Presente nos ovos de mamíferos placentários, equinodermos, moluscos, anelídeos, nematódeos e platelmintos.

Heterolécitos: possuem uma quantidade relativamente grande de vitelo, distribuída de forma desigual no citoplasma do ovo. Uma região apresenta pouco vitelo (o polo animal) e outra apresenta bastante vitelo (o polo vegetativo). Presente em anfíbios, nas lampreias e os peixes pulmonados.

Telolécitos ou Megalécitos: ovos grandes, com bastante vitelo, que ocupa praticamente todo o citoplasma, exceto uma região restrita a um pequeno disco superficial. Presente em répteis, aves, alguns peixes, moluscos cefalópodes (polvos, lulas e sépias) e mamíferos prototérios (os monotremados, como o ortnitorrinco).

Centrolécitos: grande quantidade de vitelo localizado na região central da célula (onde também se encontra o núcleo). O citoplasma é restrito a uma pequena região logo abaixo da membrana plasmática. Presente mais comumente em artrópodes.

2.2. Tipos de segmentação ou clivagem:

Segmentações ou clivagens são os nomes dados às divisões celulares (mitoses) pelas quais as células embrionárias passam. Podem ser classificadas de quatro formas:

Holoblástica ou total: a célula ovo pode ser completamente dividida de um polo ao outro. Isso se deve ao fato de que no citoplasma não há vitelo em grandes quantidades.

Meroblástica ou parcial: devido à grande quantidade de vitelo presente no citoplasma, somente parte dele sofre clivagem.

Igual: os blastômeros originados a partir das clivagens têm tamanhos praticamente iguais. Isso pode ser devido à distribuição uniforme do vitelo no citoplasma da célula ovo.

Desigual: os blastômeros originados a partir das clivagens têm tamanhos distintos (micrômeros e macrômeros), o que pode ser devido à distribuição não uniforme do vitelo pelo citoplasma da célula ovo.

3. O desenvolvimento embrionário dos animais:

Estudaremos o processo de desenvolvimento embrionário dos animais tendo como modelo um protocordado marinho chamado anfioxo (Branchiostoma lanceolatum). Esse animal é utilizado como modelo e exemplo, pois os processos do desenvolvimento são basicamente os mesmos da nossa espécie, têm menos detalhes e, portanto, podem ser entendidos com menos dificuldades.

3.1. Estágios do desenvolvimento dos animais:

A figura abaixo mostra quais são os estágios do desenvolvimento de um animal, partindo do zigoto e, lembrando, usando o anfioxo como modelo. Detalhe: o zigoto não é um embrião, o animal passa para o estágio embrionário após o início das clivagens, as primeiras mitoses.

3.2. Segmentação ou clivagens: Zigoto > Mórula > Blástula.

Processo no qual um zigoto se desenvolve em mórula e depois em blástula. Há aumento do número de células, graças às divisões, porém, não há aumento do volume do embrião. Isso se deve ao fato de que as divisões celulares ocorrem muito rapidamente, então as células nem têm tempo para crescer.

As células originadas são chamadas de blastômeros, sendo que podem ser de dois tipos:

Micrômeros: menores e originadas de regiões com menores concentrações de vitelo.

Macrômeros: maiores e originadas de regiões com maiores concentrações de vitelo.

Após algumas divisões o embrião se desenvolve em uma Mórula: estrutura maciça constituída de um amontoado de células (blastômeros) similar a uma amora. As células ainda não estão diferenciadas.

Prosseguindo as divisões (clivagens) o embrião se desenvolve em uma Blástula: uma esfera cujo interior é preenchido por liquido. O interior preenchido por líquido é chamado blastocela (a cavidade da blástula) e a superfície é constituída por uma camada de células chamada blastoderme. As células ainda não estão diferenciadas. O líquido não tem nome, chama-se líquido mesmo.

A blástula dos mamíferos é chamada de blastocisto. O embrião humano se encontra nesse estágio de desenvolvimento aproximadamente cinco dias após a fertilização. Ainda nesse estágio, de sete a nove dias após a fertilização, o embrião se implanta no endométrio do útero. Pode se retirar células tronco embrionárias para serem utilizadas em pesquisas e tratamentos de embriões nas fases de mórula e blastocisto.

Sobre as células tronco embrionárias: 

As células tronco, que podem ser classificadas como sendo embrionárias ou adultas, são as células indiferenciadas responsáveis por gerar os outros tipos celulares do organismo e também mais células tronco. Ainda é possível classificar os tipos de células tronco de acordo com o potencial que têm de gerar números de tipos celulares diferentes:

Células tronco totipotentes (tutti, tudo): são capazes de gerar todos os tipos celulares do organismo e inclusive os anexos embrionários. São totipotentes o próprio zigoto e as células tronco embrionárias (blastômeros) do embrião até o estágio de mórula de oito células.
Células tronco pluripotentes: são aquelas capazes de gerar praticamente todos os tipos celulares do organismo, mas não são capazes de gerar os anexos embrionários. Pode-se encontrar esse tipo de célula até a fase de blástula/blastocisto.

Os outros tipos, as células tronco multipotentes por exemplo, são células tronco adultas e são capazes de gerar um número menor de tipos celulares distintos, restringindo-se àqueles presentes nos tecidos onde se encontram.

3.2. Gastrulação: Blástula > Gástrula.

Nesse processo ocorre aumento do número e do volume das células e é nessa fase que se inicia a diferenciação celular. No caso do anfioxo, a gastrulação ocorre por invaginação ou embolia: parte da blástula é dobrada no sentido do interior da blastocela. Ao término da gastrulação a blastocela desaparece e passa a existir em seu lugar, outra cavidade, o arquêntero ou gastrocela, que representa o início da formação do aparelho digestório.

A imagem abaixo mostra uma fatia de embrião, iniciando na fase de blástula até a fase de gástrula. Imagine algo similar a uma fatia de pimentão.

Em relação ao blastóporo os animais podem ser:

Deuterostômios: o blastóporo origina o ânus, a boca surge posteriormente. Filos dos cordados (o nosso) e dos equinodermas.

Protostômios: o blastóporo origina a boca, o ânus surge depois. Restante dos filos de animais, exceto os poríferos.

Os Folhetos germinativos:

São os tecidos embrionários, cuja origem inicia na fase de gástrula, que posteriormente darão origem aos tecidos adultos. Esses tecidos são três: o ectoderma, o endoderma e o mesoderma, sendo que o endoderma e o mesoderma originam-se a partir de um tecido embrionário precursor, chamado mesentoderma ou mesendoderma. Os tecidos adultos são o nervoso, os musculares, os epiteliais e os conjuntivos.

Ectoderma: tecido localizado mais externamente. Origina o sistema nervoso, a epiderme e os anexos da pele (pelos, unhas e glândulas), os revestimentos nasal, bucal e anal, e o esmalte dos dentes (porção mais externa dos dentes).

Endoderma: tecido localizado mais internamente. Epitélio de revestimento interno do aparelho digestório (exceto o das cavidades oral e anal, que são originados pelo ectoderma). Origina também o sistema respiratório, o fígado e o pâncreas.

Mesoderma: tecido localizado entre a ectoderme e a endoderme. Origina: músculos, derme, cartilagens, ossos e outros tecidos conjuntivos, o sangue e as estruturas do sistema circulatório, e os órgãos dos sistemas genital e urinário.

 

Nem todos os filos de animais possuem os três folhetos germinativos. Por exemplo, as esponjas, Filo Porifera, não possuem folhetos germinativos, pois não possuem tecidos verdadeiros (Parazoa). Na medida em que os animais foram se tornando mais complexos, graças ao processo evolutivo, surgiram os animais com tecidos verdadeiros (Eumetazoa). Inicialmente desenvolveram-se os que têm apenas dois folhetos, a endoderme e a ectoderme, como os do Filo Cnidaria, classificados nesse âmbito como sendo diblásticos. Posteriormente surgiram os triblásticos, esses têm os três folhetos germinativos. Veja o cladograma abaixo.

 

 

3.3. Organogênese: Gástrula > Nêurula.

Na fase de nêurula ocorre a formação inicial dos sistemas de órgãos corporais a partir da diferenciação das células dos folhetos germinativos. Em destaque, são originados nessa etapa o tubo nervoso dorsal (ectoderma), a notocorda, os somitos e o celoma (mesoderma):

Tubo nervoso dorsal (ectoderma): é o sistema nervoso do animal.

Somitos (mesoderma): estruturas que se repetem ao longo do corpo e que originam, dentre outras coisas, os músculos e os ossos (nos cordados que possuem ossos).

Celoma: cavidade corporal completamente revestida por mesoderma onde se localizam alguns órgãos corporais.

Notocorda (mesoderma): estrutura de sustentação. Também auxilia na formação do tubo nervoso dorsal. Nos cordados superiores, como os Craniata, a notocorda é substituída pela coluna vertebral (substituída, ela não “vira” e nem se transforma na coluna vertebral).

Imagine que na figura abaixo você está vendo uma fatia de anfioxo, a cabeça do animal estaria fora da tela e a cauda dentro.

 

 

Imagem mostrando a formação do tubo nervoso dorsal (roxo) em um embrião de animal.

Nem todos os animais triblásticos possuem celoma. No que diz respeito ao celoma os triblásticos podem ser classificados como sendo:

• Acelomados: não possuem celoma, o mesoderma não apresenta cavidade. Exemplo: Filo Platyhelminthes.
• Pseudocelomados: possuem um pseudoceloma, a cavidade existe, mas não é completamente revestida pelo mesoderma. Exemplo: Filo Nematoda.
• Celomados: têm celoma verdadeiro, a cavidade completamente revestida por mesoderma. Filos restantes de animais triblásticos.

 

4. Os anexos embrionários presentes nos amniotos:

Os anexos embrionários são estruturas originadas a partir dos folhetos germinativos que auxiliam no desenvolvimento do embrião, mas não farão parte do corpo do animal. Nem todos os animais apresentam todos os anexos apenas os amniontes, que são os répteis, aves e mamíferos possuem todos os quatro. Aparentemente, os anfioxos têm apenas o saco vitelínico. De qualquer forma, os anexos embrionários são:

Cório: membrana que recobre todo o embrião e os outros anexos. Responsável pelas trocas gasosas entre o embrião e o ambiente externo.

Âmnio: membrana que reveste o embrião e cujo interior é preenchido por liquido (amniótico). Protege contra a dessecação e os choques mecânicos.

Vesícula vitelínica: bolsa que armazena o vitelo. Participa da nutrição do embrião.

Alantoide: anexo associado ao intestino do embrião, cuja função principal é a de armazenar os excretas nitrogenados. Além disso, por ter uma porção ligada ao cório, também participa das trocas gasosas.

Anexos embrionários de um mamífero (esquerda) e os de uma ave ou réptil (direita).

Veja que o cordão umbilical dos mamíferos (esquerda) é gerada por partes do cório, alantoide e saco vitelínico. Esses dois últimos anexos são vestigiais nos mamíferos placentários, visto que são vivíparos e têm placenta. Os ovos das aves, dos répteis e dos mamíferos monotremados estão dentre os que possuem os anexos embrionários mais bem desenvolvidos.

OBS - Placenta: é um órgão formado por tecidos do embrião (cório) e da mãe (endométrio), cujas funções principais são:

I. Permitir a troca de substâncias entre mãe e filho, sem haver mistura de sangue.

• Excretas e CO₂: Filho à Mãe.
• Nutrientes e O₂: Mãe à Filho.

II. Produção de hormônios:

• hCG (gonadotrofina coriônica humana): Mantém a integridade do corpo amarelo, de forma que ele continue a produzir estrógeno e progesterona. Esses dois hormônios impedem a ovulação e mantém a integridade do endométrio. 
• Posteriormente, após a degeneração do corpo amarelo, a placenta passa a produzir estrógeno e progesterona.

REFERÊNCIAS:

Amabis & Martho. Biologia das Células. 3ª ed. Moderna. 2010.

Bertrand, S. et al. FGFRL1 is a neglected putative actor of the FGF signalling pathway present in all major metazoan phyla. BMC Evolutionary Biology. v.9(226). 2009.

Campbell et al. Biologia. 8ª ed. Artmed. 2010.

Catani, A. et al. Ser protagonista Biologia – Vol. 1. Edições SM. 2009.
Gilbert & Barresi. Developmental Biology. 11th ed. Sinauer Associates. 2016.

Holland, LZ. & Onai, T. Early development of cephalochordates (amphioxus). Wires Dev Biol. v. 1. 2012.

Strelchenko, N. & Verlinsky, Y. Embryonic stem cells from morula. Methods Enzymol. v. 418. 2006. pp: 93-108.

Na internet:

http://www.ucmp.berkeley.edu/vertebrates/tetrapods/amniota.html

http://stemcells.nih.gov
https://ib.bioninja.com.au/standard-level/topic-1-cell-biology/11-introduction-to-cells/stem-cells-2.html

https://www.cell.com/fulltext/S0092-8674(01)00307-5

https://www.nature.com/articles/s41467-020-17575-w

https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fcell.2021.668006/full

Wikipedia. Entradas diversas sobre o tema.

O código genético e a tradução

O CÓDIGO GENÉTICO E A TRADUÇÃO

Maximiliano Mendes

Podemos dizer que as informações genéticas estão inscritas no material genético ou DNA genômico. Essas moléculas de DNA funcionam de maneira análoga aos discos rígidos que utilizamos em nossos computadores: ambos atuam como os meios nos quais as informações são armazenadas, expressas e processadas. No caso do DNA as informações se referem às instruções para montar as moléculas e componentes celulares nos momentos adequados e manter a célula executando as suas funções normais. 

As informações genéticas estão inscritas em uma linguagem codificada, ou seja, que pode ser convertida ou traduzida em outra. Antes de prosseguirmos é interessante definir alguns termos de acordo com o nosso contexto:

Informação: sequência de símbolos que pode ser interpretada como uma mensagem.

Linguagem: é um sistema de comunicação que utiliza símbolos e regras gramaticais de combinação para comunicar algo. A linguagem genética é codificada e pode ser traduzida em outra (a língua portuguesa, linguagens de programação e outras, também).

Código: sistema de regras utilizado para se converter informações, símbolos ou caracteres de uma forma de representação em símbolos de outra. Pode se dizer que um código permite que as informações de uma fonte possam ser convertidas em símbolos comunicáveis. Bons exemplos podem ser o código Morse e o código genético.

Vamos aprender aqui, de maneira simplificada, apenas sobre as informações que se referem a um dos modelos mais tipicamente adotados de gene: uma sequência de nucleotídeos no DNA que pode ser transcrita em uma molécula de RNA e, caso seja um mRNA, pode ser traduzido em uma proteína. Você pode pensar em cada molécula de DNA cromossomal como sendo um livro de receitas e que cada receita corresponda a um gene (para os exemplos do ensino médio, as receitas feitas serão quase sempre proteínas).

A linguagem com a qual estão inscritas as informações contidas no DNA, por ser codificada, utiliza símbolos ou caracteres, como as nossas letras. Porém, ao contrário da língua portuguesa, que utiliza 26 letras para formar palavras, sentenças e mais, o alfabeto genético usa apenas quatro: A, T/U, G e C, que correspondem às iniciais das bases nitrogenadas que constituem os nucleotídeos do DNA (os desoxirribonucleotídeos - dNTPs).

Vamos considerar que os aminoácidos constituintes das proteínas dos seres vivos sejam palavras na linguagem genética. Lembrando: apenas 20 aminoácidos são utilizados como constituintes das nossas proteínas, mas existem mais do que 20 tipos na natureza. Como combinar as quatro letras para formar esses vinte tipos? Organizando as letras do DNA em grupos de três. Essa sistema de correspondência, no qual um aminoácido de uma proteína é especificado na molécula de DNA utilizando grupos de três bases nitrogenadas de nucleotídeos é chamada de código genético. Nas provas normalmente é fornecida uma tabela contendo todas as correspondências dos grupos de três letras e os aminoácidos que eles especificam. 

(*Nem todas as tabelas são iguais a essa. É importante que você faça exercícios que a utilizem, caso contrário, na hora da prova, nem vai saber como procurar.)

Cada palavra genética, um grupo de três nucleotídeos que especifica um aminoácido a ser adicionado em uma proteína é chamado de códon: cada códon especifica, codifica ou corresponde a um aminoácido. Por exemplo, AUG é o códon que codifica o aminoácido metionina. Observando a tabela acima vemos que existem 64 códons possíveis (4³ – quatro bases nitrogenadas^combinações de três): três indicam o término da tradução (UAA, UAG e UGA) e 61 especificam os 20 aminoácidos. Podemos então pensar que na linguagem genética há 64 palavras possíveis. Como há mais códons que aminoácidos (61 > 20), vários dos aminoácidos podem ser especificados por mais de um códon, por isso, diz-se que o código genético é degenerado. Veja a leucina, por exemplo, que pode ser codificada por seis códons diferentes. Somente os aminoácidos metionina (AUG) e triptofano (UGG) são codificados/especificados por um único códon.

Perceba que os códons mostrados são referentes às moléculas de mRNA, pois aparece a base Uracila. Os códons estão presentes nas moléculas de mRNA e na cadeia codante do DNA (mas na cadeia codante, trocam-se as Uracilas por Timinas).

A tradução é o nome que se dá a síntese de proteínas, pois, nesse processo, a mensagem escrita em uma linguagem de nucleotídeos será traduzida para uma linguagem de aminoácidos. Os ribossomos irão percorrer e ler os códons presentes em uma molécula de mRNA e ao fazerem isso acrescentarão, na proteína que estão sintetizando, os aminoácidos correspondentes aos códons lidos. A relação entre os nucleotídeos, códons e aminoácidos pode ser vista na figura abaixo.

De forma simplificada, esquema a seguir mostra como se dá o processo: o ribossomo se ligará a uma molécula de mRNA e se deslocará ao longo dela fazendo a leitura dos códons. A cada códon lido, uma molécula de tRNA trazendo consigo o aminoácido especificado/codificado pelo códon se ligará ao ribossomo. Isso é possível pois cada molécula de tRNA tem em sua sequência três nucleotídeos com bases nitrogenadas complementares às dos nucleotídeos dos códons, damos a esses três o nome de anticódon.

Por fim, é importante notar que em uma molécula de mRNA, o último códon será um dos três códons de término da tradução (UAA, UAG ou UGA), que não especificam aminoácidos, mas permitem que uma proteína chamada fator de liberação se ligue ao ribossomo e inicie um processo que promove a liberação da proteína sintetizada e o posterior desmonte do ribossomo. Logo, se um mRNA tem, digamos, nove códons, o peptídio feito a partir da leitura dele terá oito aminoácidos e não nove.

REFERÊNCIAS:

Amabis & Martho. Biologia das Células. Moderna. 3ª ed. 2010.

Campbell, Reece et al. Biologia. 8ª Ed. Artmed. 2010.

Voet & Voet. Bioquímica. 4ª ed. Artmet. 2013.

http://en.wikipedia.org/wiki/Code

http://en.wikipedia.org/wiki/Language

http://en.wikipedia.org/wiki/Information