Reprodução 

Todos os seres vivo precisam gerar descendentes para que possam dar continuidade a existência de suas populações. O mecanismo que possibilita a manutenção do número de indivíduo das espécies denomina-se reprodução. A fim de se reproduzirem, os seres vivos competem entre si e enfrentam condições extremas impostas pelo ambiente que podem provocar sua morte. Essa luta para se manter vivo aumenta as chances de um individuo conseguir se reproduzir. Assim, aqueles que conseguem se reproduzir deixam seus fenótipos, que contém as características mais favoráveis a sobrevivência, para a próxima geração de sua espécie. 

Mecanismos reprodutivos

 Existem apenas dois mecanismos reprodutivos, assexuados e sexuados:

Mecanismos reprodutivos assexuados

A reprodução assexuada é um tipo de reprodução que não envolve a fusão de gametas ou mudança no número de cromossomos. A prole que surge por reprodução assexuada de organismos unicelulares ou multicelulares herdam o conjunto completo de genes de seu único progenitor. A reprodução assexuada é a principal forma de reprodução de organismos unicelulares, como arquéias e bactérias. Muitos organismos eucarióticos, incluindo plantas, animais e fungos, também podem se reproduzir assexuadamente. Em vertebrados, a forma mais comum de reprodução assexuada é a partenogênese, e nas plantas á a  apomixia, a seguir iremos ver alguns outros modos de reprodução asexuada.

Antes de conhecermos os diferentes tipo de reprodução assexuada precisamos relembrar sobre a mitose, pois é através da mitose que todos os mecanismos de reprodução assexuado ocorrem. Na biologia celular, a mitose (divisão do núcleo) é uma parte do ciclo celular em que os cromossomos replicados são separados em um novo núcleo. A divisão celular por mitose dá origem a células geneticamente idênticas nas quais o número total de cromossomos é mantido. 

Agora vamos aos diferentes mecanismos da reprodução sexuada.


Ainda que a reprodução assexuada não envolva fecundação, existe mecanismos que possibilita a mistura do DNA  de seres vivos procariotos, estes se reproduzem apenas de forma assexuada.  Os mecanismos de transferência lateral de genes, como conjugação, transformação e transdução, podem ser comparados à reprodução sexuada no sentido de mistura dos genes. 


Conjugação - contato fisíco

é a transferência de material genético entre as células bacterianas por contato direto entre células ou por uma conexão semelhante a uma ponte entre duas células, um pilus. 

Transformação -  sem contato fisíco

 é resultante da captação e incorporação de material genético disponível no ambiente. A bactéria receptora deve estar receptiva, o que pode ocorrer como "fome" ou  densidade intracelular.

Transdução - sem contato fisíco

é o processo pelo qual o DNA de uma célula é introduzido em outra por um vírus. É uma ferramenta comum usada por biólogos para introduzir um gene no genoma de uma célula.

Mecanismos reprodutivos sexuados

A reprodução sexuada é um tipo de reprodução que envolve um ciclo de vida complexo no qual um gameta (gameta é uma célula especializada que contém apenas um cromossomo, denominado haploide) fecunda outro gameta para produzir células com dois cromossomos (diploide). A reprodução sexual é o ciclo de vida mais comum em eucariotos multicelulares, como animais, fungos e plantas. A reprodução sexuada ocorre através dos mecanismos da meiose. 

Rapidamente, vamos relembrar o que é a meiose celular: na produção de células sexuais em eucariotos, as células diploidies se dividem para produzir células haploides conhecidas como gametas em um processo chamado meiose. Quando uma célula masculina fecunda uma célula feminina acontece uma recombinação genética entre os genes das duas células, dando origem ao zigoto. O zigoto irá se multiplicar através da meiose até dar origem a mórula, as células que compõem a mórula, por sua vez, irão se diferenciar dando origem aos folhetos embrionários.  A recombinação genética é a troca de material genético entre diferentes indivíduos que leva à produção de descendentes com combinações de características que diferem daquelas encontradas em qualquer um dos pais. 

Para que os gametas sejam fecundados, primeiro, eles precisam ser produzidos. Os gametas são produzidos em processo denominado gametogênese, que ocorre nas gônodas. Os gametas masculinos são produzidos por espermatogênese e os femininos são produzidos por ovogênese. A espermatogênese e a ovogênese são semelhantes e podem ser divididas, basicamente, em três fases: germinativa, crescimento e maturação. Na espermatogênese ocorre ainda a fase de especialização. A espermatogênese e a ovogênese descritas aqui é o processo de formaçaõ de gametas em espécies de mampiferos.

Gametosenese 

A fase de multiplicação começa no testículo do embrião. Nessa etapa, células embrionárias, chamadas células germinativas, multiplicam-se e originam espermatogônias,  que dividem-se por mitose. Uma parte das espermatogônias continua se multiplicando; outras entram na fase de crescimento e se tornam espermatócitos primários. Estes sofrem a primeira divisão da meiose e originam duas células haploides, os espermatócitos secundários, que sofrem a segunda divisão da meiose, formando quatro células haploides: as espermátides. As duas divisões compõem a fase de maturação. As espermátides não se dividem mais e começam a se transformar em espermatozoides: é a fase de especialização. Nesse processo, elas perdem grande parte do citoplasma e desenvolvem, a partir do centríolo, um flagelo. Essas transformações produzem células leves e móveis, capazes de se deslocar em direção ao óvulo. As mitocôndrias agrupam-se no início da cauda e encarregam-se de fornecer energia para o movimento. 

Ovogenese 

Na fase embrionária, as células germinativas primordiais multiplicam-se e originam ovogônias, que dividem-se por mitose. Parte dessas ovogônias cresce e se torna o ovócito I. Um ovócito I fica paralisado na prófase da primeira divisão da meiose. Na puberdade, uma vez por mês, um ovócito completa a primeira divisão da meiose, originando duas células haploides: o ovócito II e o primeiro glóbulo polar, que se degenera em seguida. A segunda divisão da meiose só se completa se o espermatozoide penetrar no ovócito II. Se isso ocorrer, o ovócito II completa a segunda divisão da meiose e origina um óvulo e um segundo glóbulo polar, que também degenera Na maioria das células os cromossomos se posicionam no centro da célula para dar inicio a meiose, no entanto na ovogênese os cromossomos se posicionam proxio a parece celular, o que leva a meiose dar origem a celulas com tamanhos diferentes, estas são denominadas glóbulo polar. Isto ocorre para que o ovócito II fique com a maior parte do citoplasma. 

Tipos de fecundação

Autofecundação - Algumas espécies tem a capacidade de produzir ambos os gametas em um mesmo individuo, mas precisam de outro individuo da mesma espécie para gerar a fecundação e dar origem ao zigoto. Raras ocasiões terminam em auto fecundação nesses organismos, uma vez que eles tem meios para evitar a autofecundação, seja no tempo, no espaço ou mesmo por meios químicos. Pore exemplo,  uma espécie de árvore monoica, produz os gametas masculinos durante a noite, enquanto o femininos são produzidos durante o dia. Desta forma os gametas nunca estão prontos ao mesmo tempo. Os seres vivos que conseguem produzir ambos os gametas são chamado de monoicos, por produzir ambos os gametas em um único individuo. 

Fecundação cruzada - Os animais e plantas que precisam de dois indivíduos adultos para produzir os gametas masculinos e femininos, um em cada individuo, são chamados de diocos. Exemplos de animais diocos são os mamíferos.

Fecundação interna - Os gametas podem ser fecundados, para dar origem ao zigoto, dentro do individuo, como no caso dos animais placentários ou das aves. Este tipo de fecundação é chamado de fecundação interna, pois o gameta masculino fecunda o gameta feminino enquanto, este ultimo, esta dentro do corpo do individuo adulto. 

Fecundação externa - Ainda, os gametas podem ser fecundados fora do corpo do individuo, como no caso dos anfíbio, dos peixes e insetos, esta forma de fecundação  é denominada fecundação externa. Na fecundação externa o individuo masculino adulto estimula o indivíduos feminino adulto a depositar seus ovos sobre alguma superfície ou, no caso dos anfíbios diretamente na água, em seguida o masculino deposita seus espermatozoides para fecundar os ovos que estão expostos ao ambiente.

Quando a fecundação é interna o desenvolvimento da prole é direta, ou seja, o filhote recém-nascido  tem a forma completa do individuo adulto. Por exemplo, quando, nós Homo sapiens, temos filhos o bebê sai da placenta contendo braços, pernas, órgão internos, órgão dos sentidos iguais aos dos pais, apenas irão se desenvolver ao longo do tempo. Enquanto que os animais que tem fecundação externa tem um desenvolvimento indireto, ou seja, o filhote-recém nascido não tem a mesma forma que os progenitores, o recém nascido sai do ovulo em forma larval que irá passar por metamorfoses até que atinja sua forma adulta. Um exemplo deste tipo de desenvolvimento são as borboletas, que saem do ovulo na forma de lagartas, depois se encasulam e, por fim, se transforma em borboleta. Alguns animais pertencentes ao filo dos Chordados também  passam por metamorfose, com alguns peixes (ósseos e cartilaginoso) e os anfíbios (rãs, sapos, salamandras e cobras-cegas).

Reprodução humana

Na puberdade, o corpo passa por transformações. Nos meninos, ela geralmente começa entre 9 e 14 anos. Entre outras mudanças, os órgãos genitais crescem, a musculatura se desenvolve, aparece a barba e os pelos nas axilas e na região púbica, o crescimento se acelera e inicia-se a produção de espermatozoides.

Nas meninas, a puberdade geralmente começa entre 8 e 13 anos. Os seios aumentam, surgem pelos nas axilas e na região púbica, o ritmo de crescimento se acelera e ocorre a primeira ovulação (liberação de um ovócito secundário na tuba uterina) e a menstruação.

Essas mudanças são controladas por hormônios, que são substâncias químicas lançadas no sangue por certas glândulas do corpo, chamadas glândulas endócrinas. Para entender como o sistema genital funciona, é importante saber que essas transformações são controladas pela glândula hipófise e pelos hormônios produzidos nos testículos e ovários.

Sistema genital masculino

No embrião humano, os testículos estão localizados no interior da cavidade abdominal, próximo aos rins. Antes do nascimento, eles saem dessa cavidade e se alojam no escroto. Isso favorece a espermatogênese, que normalmente ocorre em temperaturas mais baixas do que no interior da cavidade abdominal. No escroto, a temperatura é 1 °C a 2 °C mais baixa que a temperatura corporal.

Nos testículos, existem cerca de mil pequenos tubos enovelados, chamados túbulos seminíferos, nos quais, a partir da puberdade, são produzidos os espermatozoides. Estes recebem nutrientes de células chamadas epiteliócitos sustentadores. O termo epiteliócito refere-se ao fato de que essas são células epiteliais, um tecido que você vai estudar adiante (essas células eram chamadas de células de Sertoli). Entre esses tubos estão as células intersticiais, que produzem testosterona, hormônio responsável pelas características sexuais secundárias, como o aparecimento de pelos nas axilas e no púbis e da barba.

Dos túbulos seminíferos, os espermatozoides são transportados através dos ductos eferentes para outro tubo, no qual adquirem mobilidade. De cada epidídimo sai um ducto deferente, que se une ao ducto da glândula (ou vesícula) seminal, formando o ducto ejaculatório e desembocando na uretra. Os espermatozoides ficam armazenados no epidídimo e nos ductos deferentes até serem ejaculados.

Além desse conjunto de tubos, o sistema genital masculino possui glândulas anexas: as glândulas seminais, a glândula prostática (ou próstata) e as glândulas bulbouretrais. Com os espermatozoides, as secreções dessas glândulas formam o sêmen ou esperma (os espermatozoides formam uma parte pequena - menos de 10% - do volume total do esperma).

A secreção das vesículas seminais e da próstata contém substâncias nutritivas, que facilitam a sobrevivência do espermatozoide durante sua viagem em direção ao ovócito II. Uma dessas substâncias é a frutose, que serve de fonte de energia para os movimentos da cauda. Essas glândulas produzem um líquido alcalino, que neutraliza a acidez da uretra e das secreções vaginais. Embora ajude a destruir bactérias causadoras de doenças, essa acidez prejudica o movimento dos espermatozoides. As glândulas bulbouretrais produzem um líquido que também ajuda a neutralizar a acidez da uretra.

Pelo sêmen, também são eliminados linfócitos (a presença dessas células com o vírus da Aids explica por que ele pode ser transmitido pelo sêmen). A uretra passa por dentro do pênis, que possui tecidos esponjosos ricos em vasos sanguíneos, os corpos cavernosos e o corpo esponjoso. Durante a excitação sexual, estímulos nervosos vindos do sistema nervoso parassimpático fazem com que as artérias do pênis se dilatem, acumulando sangue nesses tecidos e comprimindo as veias, o que obstrui o retorno do sangue. O resultado é a ereção: aumento do volume e enrijecimento do pênis.

Durante o ato sexual, quando os estímulos se tornam suficientemente intensos, ocorrem contrações dos músculos lisos do epidídimo, do canal deferente, da uretra e das glândulas anexas, e o sêmen é lançado para o exterior (ejaculação, acompanhada de sensações agradáveis, o orgasmo). Em cada ejaculação, são expulsos, em média, de 2,5 mililitros a 5 mililitros de esperma, que contém de 50 a 150 milhões de espermatozoides por mililitro de sêmen.

Cada espermatozoide mede em torno de 2,7 milésimos de milímetro e se desloca da vagina até as tubas uterinas, nas quais se dará o encontro com o ovócito II. Apenas cerca de cem espermatozoides chegam próximos ao ovócito (que tem um volume mais de 80 mil vezes maior que o do espermatozoide), e apenas um o fecundará e unirá seu núcleo ao dele, formando a célula-ovo ou zigoto.

Hormônios e o sistema genital masculino

Durante a puberdade, os testículos são estimulados pelos hormônios folículo estimulante (FSH) e luteinizante (LH), produzidos pela hipófise. O FSH estimula os epiteliócitos sustentadores e a espermatogênese. O LH (também chamado no homem hormônio estimulador das células intersticiais, ICSH) estimula essas células a secretar testosterona, que reforça a ação do FSH na espermatogênese e determina o desenvolvimento dos órgãos genitais (caracteres sexuais primários), a descida dos testículos para o escroto e as características sexuais secundárias, que diferenciam os homens das mulheres, como a distribuição dos pelos (maior quantidade na face e no peito, por exemplo), o tom da voz e o desenvolvimento muscular e ósseo. 

Sistema genital feminino

O sistema genital feminino é formado por um par de ovários, que produzem hormônios sexuais femininos e ovócitos, e um par de tubas uterinas (anteriormente chamadas trompas de Falópio), que desembocam no útero, órgão muscular e oco que aloja o embrião durante a gravidez. O útero tem o formato de uma pera invertida, com 7,5 centímetros de comprimento e 5 centímetros de largura (durante a gravidez, aumenta muito de tamanho, chegando a ter 35 centímetros de comprimento). Dele sai a vagina, que se abre nos órgãos genitais externos. A vagina recebe o pênis durante o ato sexual e é através dela que o bebê sai no momento do parto. A abertura da vagina e da uretra é protegida por dobras de pele e pelos lábios maiores e menores (dobras de pele e mucosa). Um pouco acima do orifício da uretra está o clitóris, pequeno órgão formado pela união da parte de cima dos pequenos lábios, que, por possuir muitas terminações nervosas, é muito sensível a estímulos, além de apresentar tecidos que se enchem de sangue durante a excitação sexual.

Em mulheres virgens, fechando parcialmente a abertura da vagina, há uma membrana perfurada (hímen), que, em geral, se rompe no primeiro ato sexual (algumas mulheres têm hímen complacente, que possui uma abertura grande e pode não se romper com a penetração do pênis). Na parede vaginal, abrem-se os ductos das glândulas vestibulares maiores (ou de Bartholin). Sob a ação de estímulos sexuais, essas glândulas produzem um líquido que lubrifica a vagina.

Os espermatozoides depositados na vagina nadam pelo útero até a parte superior das tubas, onde ocorre a fecundação. A tuba é revestida por células com cílios, cujos movimentos, juntamente com contrações musculares, levam o zigoto em direção ao útero. Durante essa viagem, que dura cerca de três dias, o zigoto sofre mitoses, de modo que, ao chegar ao útero, já se encontra na forma de uma pequena esfera com 12 a 16 células. Cerca de uma semana após a fecundação, formado por cerca de 70 a 100 células, começa o processo de implantação no útero (nidação) e inicia-se a gravidez.

Os ovários de uma bebê menina começam a funcionar já na fase embrionária, estimulados pelo hormônio gonadotrofina (trophein = nutrição) coriônica humana (hCG), produzido pela placenta e similar ao LH. Por ocasião do nascimento, há, em cada ovário, cerca de 1 milhão de “cachos” de células, os folículos ovarianos. A maior parte deles, porém, degenera, e na época da puberdade há apenas cerca de 300 mil folículos. Em cada folículo, há um ovócito primário paralisado no início da primeira divisão da meiose. Na puberdade, a meiose continua e, em cada ciclo menstrual, a primeira divisão da meiose se completa, e um ovócito secundário é lançado na tuba uterina. O processo continua até a menopausa, que é a interrupção da ovulação e da menstruação, quando todos os folículos degeneram.

Ciclo menstrual

De forma resumida, podemos dizer que, uma vez por mês, em média, o ovário lança um ovócito II na tuba uterina (ovulação), e o útero prepara-se para receber um embrião. Se houver fecundação, o embrião se implantará e crescerá no útero. Caso não haja, o ovócito II degenera, e a parte interna do útero desmancha-se e é eliminada pela vagina (menstruação). Essa série de acontecimentos no ovário e no útero é controlada pelos hormônios FSH e LH e constitui o ciclo menstrual, que se divide em três fases:

Em geral, apenas um folículo ovariano termina seu crescimento (apesar de diversos serem estimulados) e acumula um líquido em seu interior. O ovócito primário termina a primeira divisão da meiose ao mesmo tempo que o folículo crescido se rompe, lançando o ovócito secundário na tuba uterina. Com isso, termina a primeira fase do ciclo menstrual.

Na primeira metade do ciclo, um novo folículo é estimulado pelo FSH e começa a crescer, produzindo estrogênios, cuja concentração aumenta gradativamente e inibe (controle por feedback) a produção de FSH e LH. No entanto, no meio do ciclo, a alta taxa de estrogênios passa a ter efeito contrário, estimulando a produção de LH e, em menor grau, de FSH por meio de um feedback positivo. Observe na figura 16.16, abaixo, que, logo após o pico de estrogênios, há um pico de LH e de FSH. Com o LH alto (perto do 14º dia), ocorre a ovulação. Assim, é o LH que provoca a ovulação e a formação do corpo lúteo.

Após o pico de LH e da ovulação, a taxa de estrogênio cai. O corpo lúteo começa a secretar progesterona, e a taxa desse hormônio aumenta. A concentração elevada de progesterona, associada a um pouco de estrogênio, inibe a produção de FSH e LH. Com a queda da concentração de LH, o corpo lúteo tende a regredir, e as concentrações de estrogênio e progesterona diminuem, provocando a menstruação e o desbloqueio da hipófise, iniciando-se um novo ciclo.

Período fértil e gravidez

O ovócito II pode ser fecundado em um período de 24 a 36 horas após ter sido eliminado do ovário. Alguns espermatozoides podem permanecer vivos no sistema genital feminino por 72 horas (ou mais). Assim, uma mulher pode engravidar se tiver uma relação 72 horas antes da ovulação e até 36 horas depois.

Como a ovulação ocorre de 13 a 15 dias antes da próxima menstruação, o período fértil está, portanto, perto do meio do ciclo. O período estéril está próximo ao início e ao fim do ciclo. É preciso lembrar, no entanto, que a duração do ciclo é variável, podendo oscilar entre 21 e 35 dias, o que torna difícil prever o período fértil.

Em caso de gravidez, a placenta produz o hormônio hCG, que mantém o corpo lúteo ativo e impede que haja menstruação e ovulação. A detecção desse hormônio na urina ou no sangue serve como método para identificar a gravidez. Os testes de gravidez comprados em farmácias detectam o hCG na urina, em geral, 14 dias depois da concepção, mas não são infalíveis. Por isso, qualquer que seja o resultado, deve-se entrar em contato com o médico, que indicará um teste mais preciso.

A partir do terceiro mês, com a produção de progesterona e estrogênios pela placenta, o corpo lúteo degenera, e o processo torna-se independente do ovário.

O fato de a menstruação não ocorrer no fim do ciclo pode indicar gravidez. Mas também pode ser apenas um atraso causado por algum problema. Por isso, é preciso que o médico realize exames de sangue para verificar se a mulher está de fato grávida. Esses exames são mais confiáveis que os testes de gravidez comprados em farmácia, que detectam a presença de um hormônio na urina, em geral, 14 dias após a fecundação

Métodos contraceptivos

O nascimento de um filho traz muitas responsabilidades para as quais o casal nem sempre está preparado. Essa falta de preparo é comum, principalmente, entre os adolescentes, que devem se lembrar de que a gravidez e os cuidados com o bebê vão ocupar parte do tempo que eles poderiam dedicar aos estudos ou ao início da carreira profissional.

Há vários métodos para evitar a gravidez, mas antes o casal deve consultar um médico, pois alguns podem trazer riscos à saúde.

Infecções sexualmente transmissíveis - IST

Algumas infecções passam de uma pessoa para outra, principalmente pela relação sexual: são as infecções sexualmente transmissíveis (ISTs) ou infecções sexualmente transmissíveis. Ainda que um casal seja cauteloso com relação aos métodos contraceptivos para evitar uma gravidez indesejada, é muito importante também que se protejam contra as ISTs. O uso do preservativo masculino ou feminino em todas as relações é a forma mais segura de proteção contra ISTs.

Apenas o médico pode fazer o diagnóstico correto e indicar o tratamento. Alguns sinais servem de alerta para procurá-lo: coceira, dor, caroços, feridas, manchas avermelhadas ou escuras (elas podem aparecer também na palma da mão ou na planta do pé), bolhas, verrugas ou inflamação nos órgãos genitais ou em torno deles, na região anal ou na boca; íngua na virilha (nódulos linfáticos inchados); dor, ardência ou incômodo no ato sexual ou ao urinar; vontade frequente de urinar. Nos homens podem sair também secreções ou sangue pelo pênis. Na mulher pode haver mudança na cor ou no cheiro da secreção vaginal ou dor no abdome.

Às vezes, não há sintomas. Além disso, até que os sintomas da infecção sexualmente transmissível apareçam, podem se passar dias ou semanas: é o chamado período de incubação. Por isso, se um parceiro estiver com infecção ou mesmo suspeita, o outro deverá procurar um médico, mesmo que não tenha sintomas. Não se pode esquecer de avisar o parceiro sobre a infecção para que ele procure um médico e possa ser tratado também. Às vezes, os sintomas da infecção desaparecem espontaneamente e a pessoa pode pensar que está curada. Mas, sem o tratamento médico, a infecção pode voltar mais forte e provocar consequências sérias. Por isso, quanto mais cedo a infecção for diagnosticada e tratada, mais fácil e rápida será a cura.

Nunca tome remédios nem faça tratamentos por conta própria.

Veja a seguir informações sobre algumas ISTs, lembrando sempre que essas informações não substituem a consulta ao médico nem podem ser usadas para diagnóstico, tratamento ou prevenção de doenças.