Organele și sistemele de organe la animale – Reproducerea

Studiul tipurilor de reproducere și al sistemelor reproducătoare la animale și la om.

Reproducerea asexuată și reproducerea sexuată

Reproducerea este funcția prin care organismele produc urmași, asigurând perpetuarea speciei. La animale există două modalități fundamentale, iar diferența dintre ele este o întrebare sigură de examen.

Reproducerea asexuată se realizează fără gameți și fără fecundare; un singur părinte dă naștere unor urmași identici genetic cu el (clone). Forme întâlnite la animalele inferioare:

• diviziunea directă (sciziparitatea) – la organisme unicelulare;
• înmugurirea – la hidră: pe corpul părintelui apare un mugure care se desprinde și devine individ nou;
• fragmentarea și regenerarea – la planarii și stele-de-mare: din fragmente ale corpului se refac indivizi întregi.

Reproducerea sexuată presupune doi gameți (celule sexuale haploide) care se unesc prin fecundare, formând zigotul (celula-ou, diploidă). Urmașii combină materialul genetic al ambilor părinți, deci sunt diferiți de aceștia — de aici marele avantaj: variabilitatea genetică, materia primă a evoluției.

Confuzie clasică: avantajul reproducerii asexuate este rapiditatea și numărul mare de urmași, nu variabilitatea; avantajul celei sexuate este variabilitatea, nu viteza.

Gametogeneza – spermatogeneza și ovogeneza

Gametogeneza este procesul de formare a gameților și are la bază meioza, diviziunea care înjumătățește numărul de cromozomi: din celule diploide (2n = 46 la om) rezultă gameți haploizi (n = 23). La fecundare, cele două seturi haploide refac numărul diploid al speciei.

Spermatogeneza se desfășoară în tubii seminiferi ai testiculului, începe la pubertate și continuă toată viața. Dintr-o celulă-mamă rezultă, prin meioză, patru spermatozoizi funcționali, egali ca dimensiuni. Spermatozoidul are cap (cu nucleul haploid și acrozomul, cu enzime pentru străbaterea învelișurilor ovulului), piesă intermediară (bogată în mitocondrii, care furnizează energia mișcării) și flagel (asigură deplasarea).

Ovogeneza se desfășoară în ovar și este profund diferită: începe înainte de naștere, se oprește și se reia ciclic la pubertate. Dintr-o celulă-mamă rezultă un singur ovul funcțional și celule mici, nefuncționale (globule polare). Citoplasma se concentrează într-o singură celulă, pentru a asigura rezervele nutritive ale viitorului embrion.

Capcană frecventă: spermatogeneza dă 4 gameți, ovogeneza doar 1 — nu sunt simetrice.

Sistemul reproducător masculin

Sistemul reproducător masculin cuprinde gonade, căi de eliminare și glande anexe:

• Testiculele – gonadele masculine, situate în scrot, în afara cavității abdominale, pentru că spermatogeneza cere o temperatură cu 2–3 grade mai mică decât cea a corpului. Au funcție dublă: exocrină (produc spermatozoizi în tubii seminiferi) și endocrină (celulele interstițiale Leydig secretă testosteron).
• Căile spermatice: epididim (unde spermatozoizii se maturează și se depozitează) → canal deferent → canal ejaculator → uretră (canal comun pentru urină și spermă, dar niciodată simultan).
• Glandele anexe: veziculele seminale (secreție bogată în fructoză – hrana spermatozoizilor), prostata (lichid care activează mobilitatea spermatozoizilor) și glandele bulbouretrale. Împreună cu spermatozoizii, secrețiile lor formează sperma.

Testosteronul determină la pubertate caracterele sexuale secundare: îngroșarea vocii, pilozitatea facială, dezvoltarea musculaturii.

Greșeală de punctaj: testiculul este glandă mixtă, nu doar exocrină — dacă enunțul cere funcțiile lui, trebuie menționate ambele.

Sistemul reproducător feminin

Componentele sistemului reproducător feminin:

• Ovarele – gonadele feminine, pereche, situate în pelvis. Ca și testiculul, sunt glande mixte: funcția exocrină constă în eliberarea ovulului (mai exact a ovocitului), iar cea endocrină în secreția hormonilor estrogeni (produși de foliculii ovarieni) și progesteron (produs de corpul galben, format după ovulație).
• Trompele uterine – conducte care captează ovocitul expulzat; aici are loc, în mod normal, fecundarea, în treimea externă a trompei — nu în uter, cum se răspunde adesea greșit.
• Uterul – organ muscular cavitar, căptușit la interior cu endometru (mucoasa uterină), stratul care se îngroașă ciclic și în care se fixează embrionul.
• Vaginul – organul copulator, care se deschide la exterior în vulvă.

Estrogenii determină caracterele sexuale secundare feminine și proliferarea endometrului; progesteronul pregătește și menține endometrul pentru sarcină — de aceea este numit hormonul sarcinii.

De reținut pentru examen: ovulația reprezintă expulzarea ovocitului din foliculul matur (de Graaf), iar din resturile foliculului se formează corpul galben.

Ciclul menstrual

Ciclul menstrual durează în medie 28 de zile și se desfășoară sub control hormonal dublu: hipofiza secretă FSH și LH, iar ovarul răspunde cu estrogeni și progesteron. Cuprinde, la nivelul uterului, trei faze:

• Faza menstruală (zilele 1–5) – stratul superficial al endometrului se elimină împreună cu o mică hemoragie, pentru că ovocitul din ciclul precedent nu a fost fecundat și corpul galben a regresat, iar progesteronul a scăzut brusc.
• Faza proliferativă (preovulatorie, zilele 6–14) – sub acțiunea FSH, un folicul ovarian se maturează și secretă estrogeni, care refac și îngroașă endometrul. În ziua 14 (la un ciclu de 28 de zile), un vârf de LH declanșează ovulația.
• Faza secretorie (postovulatorie, zilele 15–28) – corpul galben secretă progesteron; endometrul devine gros, bogat în vase și secreții, pregătit pentru nidație (fixarea embrionului). Dacă fecundarea nu are loc, corpul galben degenerează și ciclul se reia.

Două capcane frecvente: menstruația marchează începutul ciclului, nu sfârșitul lui; iar ovulația este declanșată de LH, nu de FSH.

Fecundarea și dezvoltarea embrionară

Fecundarea este unirea spermatozoidului cu ovocitul, cu formarea zigotului — prima celulă a noului organism, care reface numărul diploid de cromozomi (23 de la mamă + 23 de la tată = 46). La om și la mamifere fecundarea este internă și are loc în trompa uterină. Dintre milioanele de spermatozoizi depuși, unul singur pătrunde în ovocit; imediat după aceea, membrana ovocitului devine impermeabilă pentru ceilalți.

Zigotul începe imediat segmentarea (diviziuni mitotice repetate) în timp ce coboară spre uter, pe care îl atinge după circa o săptămână, când se fixează în endometru — proces numit nidație. Urmează etapele dezvoltării embrionare: formarea foițelor embrionare (ectoderm, mezoderm, endoderm), din care se diferențiază toate țesuturile și organele.

Schimburile dintre mamă și făt se realizează prin placentă, organ care permite trecerea nutrienților, gazelor și anticorpilor, fără amestecarea directă a celor două sânguri — formulare cerută exact așa la examen. Placenta are și rol endocrin, secretând hormoni care mențin sarcina. Sarcina durează în medie 280 de zile (aproximativ 9 luni) și se încheie cu nașterea.

La alte animale, fecundarea poate fi externă (pești, amfibieni — în apă) sau internă (reptile, păsări, mamifere).

Test — 6 întrebări ca la examen