E aí, doc! Vamos falar sobre mais um assunto? Agora vamos comentar sobre o Zigoto, a primeira célula da formação humana. O Estratégia MED trará mais um conceito importante que irá enriquecer seus conhecimentos e impulsionar seu desenvolvimento profissional. Pronto para começar? Vamos lá!
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Definição de Zigoto
O zigoto é a célula inicial formada pela união de um gameta masculino com um gameta feminino durante o processo de fertilização. Ele representa a primeira etapa do desenvolvimento de um novo organismo multicelular.
O zigoto contém um conjunto completo de material genético, com metade dos cromossomos provenientes do pai e a outra metade da mãe, resultando em uma combinação única de genes.
Após a fertilização, o zigoto começa a se dividir por mitose, dando origem a um embrião. Esta célula é crucial no ciclo de vida de organismos sexuados, pois marca o início do desenvolvimento de um novo ser.
Fases da fecundação humana
A fecundação humana é um processo coordenado de eventos que culminam na fusão de um espermatozoide com um ovócito secundário, formando o zigoto. Para que a fecundação ocorra, é essencial que os gametas estejam presentes no terço distal da tuba uterina em condições de viabilidade, o que requer que a inseminação e a ovulação tenham ocorrido.
As etapas da fecundação são similares na maioria das espécies animais e podem ser resumidas da seguinte forma:
Passagem dos espermatozoides pela corona radiata
Apenas os espermatozoides que passaram pelo processo de capacitação conseguem atravessar as células da corona radiata. Esta passagem é facilitada por enzimas presentes no acrossoma dos espermatozoides, que já começaram a reagir nesta região. Além disso, o movimento da cauda dos espermatozoides também ajuda na travessia dessa camada.
Penetração na Zona Pelúcida
A zona pelúcida, que envolve o ovócito secundário, é uma camada acelular composta por glicoproteínas chamadas ZP1, ZP2 e ZP3. Quando o espermatozoide intacto chega à zona pelúcida, ele se liga à glicoproteína ZP3, o que desencadeia a reação acrossômica.
Durante essa reação, a membrana plasmática do espermatozoide se funde com a membrana externa do acrossoma, liberando enzimas que digerem a membrana do ovócito, permitindo a penetração.
Fusão das membranas plasmáticas do espermatozóide e do ovócito secundário
Após penetrar a zona pelúcida, o espermatozoide entra em contato com a membrana plasmática do ovócito. Completada a reação acrossômica, a membrana interna do acrossoma cobre a cabeça do espermatozoide, que então se funde com a membrana do ovócito.
Isso resulta na incorporação de todo o conteúdo do espermatozoide no citoplasma do ovócito secundário. Dentro do ovócito, ocorre uma série de mudanças, incluindo uma onda de cálcio que provoca a liberação do conteúdo dos grânulos corticais do ovócito.
Esse processo leva a dois tipos de bloqueio à polispermia: um rápido e outro definitivo, garantindo que apenas um espermatozoide fertilize o ovócito.
Resultados da Fecundação
Como resultado da fecundação, ocorrem:
- término da meiose ii do ovócito secundário;
- fusão dos pró-núcleos masculino e feminino, restabelecendo a diploidia e formando o zigoto;
- variabilidade genética;
- determinação cromossômica do sexo;
- ativação metabólica do ovo e início do desenvolvimento.
Composição do Zigoto
O zigoto é a célula inicial formada pela fusão de um espermatozoide com um ovócito secundário durante a fecundação. Essa célula contém um conjunto completo de material genético, com 46 cromossomos, metade dos quais são herdados do pai e a outra metade da mãe, restabelecendo assim a diploidia.
O citoplasma do zigoto é derivado do ovócito e contém organelas, nutrientes e fatores moleculares essenciais para o início do desenvolvimento embrionário. Após a fusão das membranas do espermatozoide e do ovócito, o conteúdo do espermatozoide, incluindo seu núcleo e centrossomo, é incorporado ao citoplasma do ovócito. A presença do centrossomo é crucial para a primeira divisão mitótica do zigoto.
Além de restabelecer a diploidia, a formação do zigoto também resulta em variabilidade genética. Durante a meiose, a recombinação genética e a segregação independente dos cromossomos geram gametas geneticamente distintos. A união de dois gametas diferentes aumenta ainda mais a diversidade genética, o que é fundamental para a evolução e adaptação das espécies.
Outra característica importante do zigoto é a determinação cromossômica do sexo. Dependendo se o espermatozoide portador de um cromossomo X ou Y fecunda o ovócito, o zigoto será geneticamente masculino (XY) ou feminino (XX). Esta determinação ocorre no momento da fecundação e estabelece o sexo genético do novo organismo.
O zigoto experimenta uma ativação metabólica imediata após a fecundação. Esta ativação desencadeia uma série de eventos bioquímicos que preparam a célula para iniciar as divisões mitóticas subsequentes, marcando o início do desenvolvimento embrionário.
Do Zigoto à Mórula
O período pré-embrionário abrange desde a primeira semana até a metade da terceira semana de desenvolvimento. Após a fecundação, o zigoto começa a se dividir, formando células chamadas blastômeros durante a fase de clivagem.
Inicialmente, o zigoto se divide em duas células, depois em quatro, oito e, finalmente, em dezesseis blastômeros, formando a mórula.
Durante a clivagem, os blastômeros permanecem envolvidos pela zona pelúcida e migram através da tuba uterina em direção ao útero. Ao final da primeira semana, forma-se o blastocisto, que consiste em três partes principais: o embrioblasto, o trofoblasto e a blastocele.
Diferenciação Celular
Na segunda semana, o trofoblasto e o embrioblasto passam por um processo intenso de diferenciação celular. As células do trofoblasto proliferam em direção ao endométrio, diferenciando-se em citotrofoblasto e sinciciotrofoblasto, e começam a invadir as células endometriais para a implantação.
Paralelamente à implantação e à diferenciação do trofoblasto, o embrioblasto também se diferencia, resultando na formação do disco embrionário bilaminar. Durante essa semana, também se formam as vesículas amniótica e vitelínica.
Gastrulação
Na metade inicial da terceira semana, surge a linha primitiva, marcando o início da gastrulação. Este processo é crucial, pois leva à formação dos três folhetos embrionários: endoderma, mesoderma e ectoderma. Esses folhetos são as camadas germinativas que darão origem a todos os tecidos e órgãos do corpo.
Formação do Disco Trilaminar
Ao final do período pré-embrionário, o embrião organiza-se em um disco trilaminar, que separa a vesícula vitelínica da vesícula amniótica. Essa estrutura tridimensional é fundamental para o desenvolvimento subsequente do embrião, estabelecendo a base para a formação de estruturas mais complexas e especializadas.
Se liga na prova!
Não pense que esse assunto não se encontra nas provas de residência, concursos ou até mesmo nas avaliações da graduação. Veja um exemplo abaixo:
ESTRATÉGIA MED – 2023
A.L.K, 34 anos, está passando por um processo de fertilização in vitro (FIV) após tentativas frustradas de engravidar naturalmente. Após a estimulação ovariana, foram recuperados vários ovócitos que foram fertilizados com espermatozoides de seu parceiro. Os embriões resultantes estão agora sendo monitorados em laboratório antes da transferência para o útero da paciente. Durante a consulta, A.L.K pergunta ao especialista em reprodução assistida sobre os processos envolvidos na FIV, especificamente a fertilização do ovócito pelo espermatozoide e a subsequente divisão celular. Ela está particularmente interessada na zona pelúcida, a camada externa do ovócito, e seu papel na fertilização e desenvolvimento embrionário.
Sobre as funções da zona pelúcida assinale a alternativa incorreta:
A) Serve como barreira para prevenir a polispermia.
B) Impede a dissociação dos blastômeros antes da formação do blastocisto.
C) Previne a implantação prematura do blastocisto.
D) É impermeável e, portanto, permite a nutrição do embrião.
Opção correta: Alternativa “D”
Comentário da questão:
A) Correto. Uma das principais funções da zona pelúcida é evitar a polispermia, que é a entrada de múltiplos espermatozoides no óvulo.
B)Correto. A zona pelúcida mantém os blastômeros (as células resultantes das primeiras divisões do zigoto) juntos até que o blastocisto seja formado.
C) Correto. A zona pelúcida também desempenha um papel importante na prevenção da implantação prematura do blastocisto no tecido materno, o que poderia levar a uma gravidez ectópica.
D) Incorreto. Na verdade, a zona pelúcida é permeável, permitindo a passagem de nutrientes e metabólitos. Após a implantação, a nutrição do embrião ocorre principalmente através da placenta.
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Referências
Nazari, Evelise Maria; Müller, Yara Maria Rauh. Embriologia humana. Florianópolis: BIOLOGIA/EAD/UFSC, 2011.
Carlson, Bruce M.; Nascimento, Adriana Paulino do (trad.). Embriologia humana e biologia do desenvolvimento. 5. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2014.
