Desenvolvimento Embrionário

Desenvolvimento Embrionário
• Inicia após a primeira divisão do zigoto, que então
passa a ser chamado de embrião.
• Mitoses vão se sucedendo e os grupos de células vão
se especializando para formar os tecidos e os órgãos do
novo ser, processo denominado desenvolvimento
embrionário.
• Faz parte da ontogenia (ontogênese)
• Embriologia – ramo da biologia que estuda o
desenvolvimento embrionário.
Etapas do desenvolvimento embrionário
• Segmentação (clivagens) – aumento do número de
células.
• Gastrulação – período de formação dos folhetos
germinativos.
• Organogênese – processo de diferenciação dos tecidos
e dos órgãos.
NEURULAÇÃO
Vitelo
• A distribuição e a quantidade de vitelo, no óvulo, determina as
distintas formas de óvulos e as diferenças nos padrões de
segmentação.
• Maior quantidade de vitelo, menor velocidade de divisão
• Vitelo
–
grânulos
densos
constituídos principalmente por
proteínas e gorduras, os quais
ficam armazenados no citoplasma.
• Função: nutrir o embrião
durante o desenvolvimento
embrionário (ao menos em suas
primeiras fases).
Tipos de óvulos
Alécitos – óvulos praticamente desprovido
de vitelo.
• Ocorre em mamíferos placentários (completam
o desenvolvimento embrionário no interior do
útero materno), cujos embriões são nutridos
pela mãe, por intermédio da placenta.
Citoplasma
Núcleo
Oligolécitos (isolécitos) – óvulos com pouco vitelo,
distribuído homogeneamente no citoplasma.
• Ocorre em equinodermos e cefalocordados (anfioxo)
Vitelo
Núcleo
Citoplasma
Heterolécitos – óvulos com muito vitelo distribuído de
forma heterogênea no citoplasma.
• Polo animal – núcleo e citoplasma com pouco vitelo
• Polo vegetativo – citoplasma rico em vitelo
• Ocorre anfíbios e alguns peixes
Polo animal
Núcleo
Citoplasma com pouco vitelo
Citoplasma com muito vitelo
Polo vegetativo
Telolécito – óvulos com muito vitelo distribuído de
forma heterogênea no citoplasma, com nítida separação
entre o polo animal e polo vegetativo.
• Ocorre alguns peixes, répteis, aves, alguns moluscos,
mamíferos ovíparos
Polo animal
Citoplasma sem vitelo
Cicatrícula
Núcleo
Citoplasma com muito vitelo
Polo vegetativo
Centrolécito – o vitelo ocupa praticamente toda a
célula, ficando o citoplasma restrito a periferia do óvulo.
• Ocorre artrópodes
Vitelo
Núcleo
Citoplasma
TIPOS DE ÓVULOS
ORGANISMO
Alécito
Mamíferos placentários
Isolécitos (oligolécitos)
Equinodermos; Cefalocordados
Heterolécitos
Peixes; Anfíbios
Telolécitos
Peixes; Répteis; Aves; Moluscos;
Mamíferos ovíparos
Centrolécitos
Artrópodes
Segmentação (clivagem)
• Período em que ocorre o aumento do número de células
(sucessivas mitoses) sem aumentar o volume do embrião.
• Novas células formadas são denominadas blastômeros.
• Distribuição do vitelo, no óvulo, determina o tipo de
segmentação.
Tipos básicos de segmentação
HOLOBLÁSTICA (total)
Ocorre em todo o ovo.
• Alécitos
• Isolécitos (oligolécitos)
• Heterolécitos
MEROBLÁSTICA (parcial)
Ocorre na porção onde está o
núcleo e a chamada cicatrícula.
• Telolécitos
• Centrolécitos
Segmentação HOLOBLÁSTICA
Pode formar células de tamanhos iguais ou diferentes, entre si. Esta
condição é definida na 3ª clivagem.
Há três tipos de segmentação holoblástica:
IGUAL
SUBIGUAL
DESIGUAL
• Ocorre em ovos isolécitos • Ocorre
em
ovos
• Ocorre em ovos alécitos e
heterolécitos
• São formadas células de
isolécitos
tamanho diferente, mas a • São formadas células com
• Todas as células formadas
diferença não é muito
diferenças acentuadas no
são de mesmo tamanho
acentuada
tamanho
Segmentação HOLOBLÁSTICA
Holoblástica Igual
• Alécitos
• Isolécitos (oligolécitos)
Holoblástica Desigual
• Heterolécitos
Segmentação MEROBLÁSTICA
Há dois tipos básicos de segmentação meroblástica:
DISCOIDAL
SUPERFICIAL
• Ocorre em ovos centrolécitos
• Ocorre em ovos telolécito
• Divisões ocorrem no núcleo que
• Divisões ocorrem na região da
posteriormente migram para a
cicatrícula
periferia
Segmentação MEROBLÁSTICA
Meroblástica superficial
• Centrolécitos
Meroblástica discoidal
• Telolécitos
Fases da segmentação
Geralmente ocorre em duas fases:
• Mórula – maciço celular; semelhante a uma amora.
• Blástula – forma-se uma cavidade interna, blastocele, cheia de líquido.
• Ovos isolécitos e heterolécitos possuem blastocele bem desenvolvida.
• Ovos telolécitos não possuem blastocele verdadeira, pois é delimitada por
blastômeros e parte do vitelo.
• Cavidade é chamada de subgerminal
• Blástula, nesse caso, é denominada discoblástula.
Segmentação (clivagem)
Segmentação (clivagem)
Gastrulação
Fase do desenvolvimento embrionário marcada pela diferenciação
dos folhetos germinativos, do arquêntero e do blastóporo.
• Arquêntero (intestino primitivo) – é uma cavidade que se
comunica com o exterior por um orifício denominado
blastóporo.
• Blastóporo – pode dar origem à boca (protostômios) ou ao
ânus (deuterostômios).
PROTOSTÔMIOS
PLATELMINTOS
NEMATELMINTOS
MOLUSCOS
ANELÍDEOS
ARTRÓPODES
DEUTEROSTÔMIOS
EQUINODERMOS
CORDADOS
Gastrulação
Folhetos germinativos ou embrionários – lâminas
celulares que na organogênese darão origem aos tecidos e
órgãos.
• Na maioria das espécies, os blastômeros se diferenciam em 3
conjuntos de células (ectoderme, mesoderme e endoderme).
ECTODERME
MESODERME
ENDODERME
FOLHETOS GERMINATIVOS OU EMBRIONÁRIOS
Lâminas celulares que na organogênese darão origem aos tecidos e órgãos.
ECTODERME
MESODERME
ENDODERME
Folheto mais externo
Situa-se entre a
ectoderme e a
endoderme
Folheto mais interno
• Epiderme e anexos
(pelos, unhas,
glândulas sebáceas e
sudoríparas)
• Sistema nervoso
(Tecido epitelial)
(Tecido nervoso)
•
•
•
•
•
Derme
Sistema muscular
Sistema Esquelético
Sistema Cardiovascular
Sistema Urogenital
(Tecidos conjuntivos)
(Tecido epitelial)
(Tecido muscular)
• Revestimento interno
do sistema digestório e
anexos (glândulas
salivares, fígado,
pâncreas)
• Sistema respiratório
• Revestimento interno
da bexiga
(Tecido epitelial)
Gastrulação
Folhetos germinativos ou embrionários
DIBLÁSTICOS
Apenas 2 folhetos:
• Ectoderme
• Endoderme
Cnidários
TRIBLÁSTICOS
Possuem os 3 folhetos:
• Ectoderme
• Mesoderme
• Endoderme
Platelmintos
Nematelmintos
Moluscos
Anelídeos
Artrópodes
Equinodermas
Cordados
Tipos de Gastrulação
Ocorre basicamente de duas formas: EMBOLIA (invaginação)
EPIBOLIA (recobrimento)
• Embolia (invaginação) – ocorre um aprofundamento das células da blástula
para o interior da blastocele, formando uma abertura chamada blastóporo. A
cavidade interna que começa a se formar é denominada arquêntero.
Mesentoderma
Obs.: Mesentoderma – camada que reveste diretamente o arquêntero que dará
origem a mesoderme e a endoderme.
• Epibolia (recobrimento) – processo caracterizado pela rápida
divisão dos micrômeros, que acabam recobrindo os macrômeros.
EMBOLIA
EPIBOLIA
e
EMBOLIA
ORGANOGÊNESE
• Caracteriza-se pela diferenciação de órgãos a partir dos folhetos
germinativos.
• Podemos analisar a organogênese dos cordados em dois
momentos: • Neurulação
• Destino dos folhetos germinativos
Os principais modelos animais utilizados para exemplificar o
processo de organogênese são o anfioxo (cefalocordado) e a rã
(anfíbio).
Organogênese em anfioxo
A fase inicial da organogênese é denominada neurulação
• Neurulação – formação do tubo neural (a partir da ectoderme) e
da notocorda (a partir da mesoderme)
• Tubo neural (cordão nervoso) – formará o sistema nervoso.
• Notocorda – bastonete flexível (localizado no dorso do embrião), o qual
pode persistir ou não na fase adulta dos animais. Nos vertebrados a
notocorda é substituída pela coluna vertebral.
Após a neurulação os folhetos embrionários continuam a
diferenciar-se, originando os tecidos diferenciados do embrião.
Organogênese em anfioxo
Neurulação
Organogênese em anfioxo
Ectoderma – tubo neural
Endoderma – tubo digestório
Mesoderma – • somitos
• notocorda
• cavidades denominadas celomas
Organogênese em anfíbio
Organogênese em anfíbio
Organogênese
• Celomados – são animais que apresentam o celoma completamente
delimitado pela mesoderme.
• Esquizocelomados: celoma formado pela mesoderme em animais protostômios.
• Enterocelomados: celoma formado pela mesoderme em animais deuterostômios.
• Acelomados – são animais que possuem o espaço entre a ectoderme
e a endoderme completamente preenchidos pelas células da
mesoderme.
• Psedocelomados – são animais que possuem a porção externa da
cavidade delimitada pela mesoderme e a porção interna delimitada
pela endoderme.
Cladograma
- Reino Animal
Celomados
Características embrionárias dos principais grupos animais
Nº de fohetos
germinativos
Presença de
cavidade
corporal
Origem do
celoma
Destino do
blastóporo
Grupos animais
Diblásticos
-
-
-
Cnidários
Acelomado
-
-
Platelmintos
Pseudocelomado
-
-
Nematodos
Moluscos
Triplobásticos
Esquizocelomado
Protostômios
Celomado
Anelideos
Artrópodos
Enterocelomado
Deuterostômios
Equinodermas
Cordados
Anexos Embrionários
• Estruturas que surgem a partir dos folhetos embrionários, mas
que não fazem parte do corpo do embrião.
• Ocorre em alguns peixes e em todos os répteis, aves e
mamíferos.
• Saço exemplos de anexos embrionários:
• Vesícula vitelínica (vitelina)
• Âmnio (âmnion)
• Cório (córion)
• Alantóide
Feto humano
envolvido pelo
líquido
aminiótico (mede
1,5 cm)
Obs.: Em mamíferos vivíparos o alantóide e o cório associam-se
à mucosa uterina formando a placenta.
Vesícula Vitelínica
• Estrutura que envolve o vitelo (exerce importante papel no processo de
nutrição)
• Rico em vasos sanguíneos
• É bem desenvolvida em peixes, répteis e aves (animais que possuem ovos
telolécitos)
• Nos mamíferos (ovos alécitos) a vesícula vitelínica é preenchida por
líquido e não tem significado no processo de nutrição; resquício
evolutivo.
• Nos anfíbios (ovos heretolécitos) o vitelo fica restrito aos macrômeros e,
portanto não formam uma vesícula vitelínica típica.
Âmnio e Cório
• Surgiram nos répteis e se manteve nas aves e nos mamíferos.
Âmnio (âmnion)
• Membrana que envolve o embrião como um saco, delimitando uma
cavidade denominada cavidade aminiótica, que é preenchida por um
líquido chamado líquido aminiótico.
• Tem como função proteger o embrião (amortece choques mecânicos),
além de evitar que o embrião perca água para o meio (dessecação).
Cório
• Membrana que envolve os demais anexos
• Reforça a proteção oferecida pelo âmnio
• Associa-se ao alantóide (corioalantóide)
formando uma estrutura altamente
vascularizada, a qual participa das trocas
gasosas.
Alantóide
• Surge a partir do desenvolvimento da região posterior do intestino do
embrião, formando uma espécie de saco.
• A função do alantóide é armazenar as excretas nitrogenadas do
embrião.
• No caso das aves e dos répteis a excreta é o ácido úrico.
• É bem desenvolvido nos répteis e nas aves.
• Nos mamíferos vivíparos o alantóide é reduzido e não armazena
excretas.
Desenvolvimento embrionário em aves (galinhas)
• O termo ovo pode ser empregado para todo o conjunto formado
pela casca, pela clara e pela gema; ou, então, ser usado no seu
sentido estritamente embriológico: óvulo fecundado ou zigoto.
• Nas aves o desenvolvimento embrionário inicia-se no oviduto
(canal que conduz o ovo do ovário até a cloaca) e é concluído fora
do corpo da ave.
• Tenha ou não ocorrido a fecundação o vitelo (correspondente a
gema) vai sendo recoberto por uma secreção aquosa rica em
albumina, produzidas pelas células da parede do oviduto,
denominada albume (corresponde a clara). Em seguida sobre o
albume forma-se a casca, constituída por carbonatos e fosfatos
de cálcio e magnésio.
• Nas paredes do oviduto existem pregas espiraladas que determinam a rotação
do ovo, esse movimento permite que o albume envolva intimamente a gema,
formando a calaza.
• O tempo de permanência do ovo no oviduto é de aproximadamente 24 horas.
Quando o embrião é posto, ele está no final da segmentação (estágio de
blástula). Após a incubação de 21 dias a 37,5 °C ocorre a eclosão.
• Gema do ovo pode corresponder ao ovócito II ou ao embrião, caso ocorra
fecundação.
Placenta
•
•
•
•
Em mamíferos vivíparos o alantóide e o cório associam-se à mucosa uterina formando
a placenta.
Através da placenta que o organismo materno fornece ao embrião os nutrientes e o
oxigênio, enquanto o embrião elimina as excretas e o gás carbônico na circulação
materna. Essa troca é possível, pois a circulação embrionária e a materna estão muito
próximas uma da outra, o que permite a difusão das substâncias entre mãe e filho.
A placenta também tem a função de produzir glicogênio, colesterol, ácidos graxos, e
secretar hormônios, como o HCG (gonadotrofina coriônica humana), que mantém a
gravidez.
O embrião está ligado à placenta através do cordão umbilical.
Desenvolvimento embrionário humano
• Inicia cerca de 30 horas após a fecundação, com a primeira divisão do zigoto.
• Sucessivas mitoses dão origem ao blastocisto (corresponde a blástula)
• O blastocisto é formado por:
1 • Trofoblasto: • esfera constituída por uma camada de células
2
2
• participa da formação dos anexos: âmnio, cório, vesícula
vitelínica e placenta.
• produz enzimas que digerem a parede do útero, permitindo a
penetração do embrião (nidação)
1 • As projeções formadas pela proliferação das células do trofoblasto
na mucosa uterina são chamadas vilosidades coriônicas
• Obs.: As vilosidades coriônicas ficam envoltas por lacunas
sanguíneas, constituídas por sangue materno. E as substâncias
nutritivas contidas nesse sangue são aproveitadas pelo embrião,
constituindo o que chamamos de placenta primária.
• Botão embrionário ou embrioblasto (acúmulo de célula que surge na
cavidade do trofoblasto) – dá origem ao embrião
A zona pelúcida confere proteção
ao embrião (blastocisto) até sua
chegada ao útero
• Ao final do segundo mês de gestação passamos a chamar o embrião
de feto, pois após o segundo mês de gestação praticamente todo o
processo de organogênese já terminou, temos um mini ser humano
que agora precisa crescer e se desenvolver.
• O parto normal é aquele no qual a bolsa que contém o líquido
amniótico se rompe e o útero, por sucessivas contrações, empurra a
criança para o canal vaginal, que se dilata; após a saída da criança o
cordão umbilical é cortado pelo médico e a placenta é eliminada.
Parto Natural
1 – Cabeça do feto
insinua-se na pelve
2 – Contrações uterinas.
A bolsa pode ou não
romper-se nesse estágio
e a dilatação se inicia.
3
3-6 – O feto passa pelo
colo uterino e pela
vagina. Útero se contrai
e
a
placenta
se
desprende da parede
uterina.
4
5
6
3-6 – O feto passa pelo colo uterino e pela vagina. Útero se contrai e a placenta se
desprende da parede uterina.
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7
7-8 – A seguir a placenta é expelida e o útero se
contrai. O cordão umbilical é cortado.
Cesariana
Consiste em abrir a parede do abdome e a do útero
materno para retirar o bebê. Depois que o bebê nasce,
o cordão umbilical é cortado, a placenta removida e o
útero materno e o abdome materno são suturados.
GÊMEOS MONOZOGÓTICOS
G
Ê
M
E
O
S
• Também chamados idênticos ou
univitelinos.
• Se originam de um único zigoto.
• São geneticamente idênticos,
obviamente, do mesmo sexo.
• Cerca de 25% dos gêmeos são
monozigóticos.
GÊMEOS DIZIGÓTICOS
• Também chamados fraternos ou
bivitelinos.
• São semelhantes a dois irmãos de
partos diferentes.
• Se originam de dois zigotos ou mais
distintos, cada um resultante da
fecundação de um óvulo por um
espermatozóide. Portanto, podem
ser de mesmo sexo ou de sexos
distintos.
GÊMEOS MONOZOGÓTICOS
GÊMEOS
DIZIGÓTICOS
• Podem sem formados de 3 formas diferentes:
a) blastocisto desenvolve dois botões
embrionários de uma só vez. A placenta é
comum a ambos os embriões, há fusão dos
córios. Entretanto, cada embrião terá o seu
cordão umbilical e a sua bolsa amniótica
(65%).
b) Ocorre segregação inicial dos blastômeros e
com isso formam-se dois blastocistos
independentes. Cada um terá a sua placenta e
seus anexos, mas pode haver fusão dos córios
e placentas se os blastocistos fixarem-se um
próximo ao outro na parede uterina (35%).
c) Há casos raros em que a partir de um
blastocisto, forma-se dois eixos embrionários
que desenvolverão em comum a placenta, o
cório e a vesícula vitelina, além de estarem na
mesma bolsa amniótica. Porém, cada embrião
terá o seu próprio cordão umbilical.
• Geralmente as
placentas são
separadas, uma
para cada embrião,
mas é possível que
os blastocistos se
implantem muito
próximos um do
outro na parede
uterina
promovendo a
fusão das placentas
e dos córios. No
entanto, cada
embrião tem seu
próprio cordão
umbilical e sua
bolsa amniótica.
G
Ê
M
E
O
S
Gêmeos Dizigóticos (se desenvolvem a partir de dois zigotos)
Gêmeos Monozigóticos
Surgem a partir de um zigoto – neste
caso ocorre a divisão do botão
embrionário em um blastocisto.
Gêmeos Monozigóticos
Surgem a partir de um zigoto – neste
caso ocorre a formação de dois
bastocistos.
Gêmeos Monozigóticos
Surgem a partir de um zigoto – neste caso ocorre a diferenciação de dois
eixos embrionários (botões embrionários).
GÊMEOS
Dizigóticos
Monozigóticos
CÓRIOS
ÂMNIOS
PLACENTAS
separados
separados
separados
fundidos
separados
fundidos
separados
separados
separados
fundidos
separados
fundidos
fundidos
fundidos
fundidos