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Gametogênese e fecundação

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A unidade cobre a formação dos gametas e o encontro entre eles: as células da espermatogênese e as que sustentam o túbulo seminífero, a oogênese, que para na meiose I e na metáfase II, e a fecundação, da preparação do espermatozoide ao zigoto diploide, com os dois bloqueios da polispermia.

Escopo e método deste resumo

A unidade cobre a formação dos gametas e o encontro entre eles: as células da espermatogênese e as que sustentam o túbulo seminífero, a oogênese, que para na meiose I e na metáfase II, e a fecundação, da preparação do espermatozoide ao zigoto diploide, com os dois bloqueios da polispermia. Baseia-se em três seções do OpenStax e em duas revisões narrativas abertas do PMC, sem diretriz. Ficam de fora a foliculogênese, o ciclo menstrual, o manejo da infertilidade e a reprodução assistida.

Conferido por auditoria cega, com defeitos plantados para medir o auditor.Atualizado em 27/10/2026 · 5 fontes citadas

Material educacional escrito com apoio de IA e conferido por revisão automatizada, sem revisão médica nomeada. Não substitui o livro-texto nem orientação clínica.

Essencial

  1. Célula-tronco: as espermatogônias, as células menos maduras, ficam junto à membrana basal do túbulo seminífero e são as células-tronco do testículo; a espermatogênese começa na puberdade e, depois dela, os espermatozoides são produzidos de forma contínua ao longo da vida do homem.
  2. Mitose: a mitose da espermatogônia diploide dá duas células diploides idênticas; uma continua espermatogônia e a outra se torna espermatócito primário.
  3. Meiose I: no espermatócito primário o DNA é replicado e, na meiose I, os 23 pares de cromossomos se separam, o que produz dois espermatócitos secundários, cada um com só metade do número de cromossomos.
  4. Meiose II: a segunda divisão ocorre nos dois espermatócitos secundários e resulta em quatro células com metade do número de cromossomos, as espermátides.
  5. Espermiogênese: as espermátides, embora haploides, lembram células de fases anteriores, com forma redonda, núcleo central e muito citoplasma; a espermiogênese reduz o citoplasma e inicia a formação das partes do espermatozoide verdadeiro.
  6. Espermatozoide: o acrossomo cobre a maior parte da cabeça, como um capuz cheio de enzimas lisossômicas importantes para preparar o espermatozoide para a fecundação; as mitocôndrias, firmemente empacotadas na peça intermediária, produzem o ATP que move o flagelo.
  7. Liberação e maturação: os espermatozoides são liberados no lúmen e seguem por ductos do testículo até o epidídimo, onde amadurecem mais e adquirem a capacidade de se mover por conta própria.
  1. Oogônias: formam-se na vida fetal e se dividem por mitose, como as espermatogônias, mas, ao contrário delas, formam oócitos primários no ovário fetal, antes do nascimento; segundo uma revisão, a oogênese começa nos ovários fetais por volta da 12ª semana de gestação.
  2. Primeira parada: os oócitos primários ficam parados nessa etapa da meiose I (segundo a revisão, ao fim da prófase I) e só a retomam anos depois, a partir da puberdade e até perto da menopausa.
  3. Reserva: o número de oócitos primários cai de um a dois milhões no bebê para cerca de 400 mil na puberdade e a zero ao fim da menopausa.
  4. Retomada: pouco antes da ovulação, um pico de hormônio luteinizante retoma a meiose do oócito primário; o citoplasma se divide de modo desigual, e a célula maior, o oócito secundário, deixa o ovário na ovulação, enquanto a menor, o primeiro corpúsculo polar, acaba se desintegrando.
  5. Segunda parada: todo oócito secundário fica parado em metáfase da meiose II até a fecundação; a meiose só se completa se um espermatozoide penetra as barreiras do oócito, e o material genético que sobra é guardado em um segundo corpúsculo polar.
  6. Idade (segundo uma revisão narrativa): quanto mais tempo o oócito espera para ser ovulado, da menarca à menopausa, menor a chance de formar um embrião viável; quanto maior a idade da mulher, maior a chance de aborto, por causas como a aneuploidia, e as falhas da meiose, como a falha de segregação dos cromossomos e a não disjunção, também influenciam esse fenômeno.
  1. Preparo: durante a viagem, os fluidos do trato reprodutor feminino preparam o espermatozoide (capacitação): melhoram a motilidade e depletam moléculas de colesterol da membrana da cabeça, afinando-a, o que ajuda a liberar as enzimas lisossômicas necessárias para penetrar o oócito; sem capacitação completa, o espermatozoide não penetra a camada externa espessa do oócito.
  2. Envoltórios: o oócito secundário ovulado é envolto pela corona radiata, camada externa de células foliculares (da granulosa) que o acompanha na ovulação, e, por baixo dela, pela zona pelúcida, uma membrana de glicoproteínas transparente e espessa que envolve a membrana plasmática.
  3. Reação acrossômica: o espermatozoide atravessa as células da corona radiata e, ao tocar a zona pelúcida, liga-se a receptores nela; isso inicia a reação acrossômica, em que o acrossomo libera as enzimas digestivas que abrem caminho pela zona pelúcida até o oócito.
  4. Fusão: um único espermatozoide toca receptores de ligação na membrana plasmática do oócito, as duas membranas se fundem, e a cabeça e a peça intermediária do espermatozoide entram no oócito.
  5. Bloqueio rápido: segundo o livro-texto, uma mudança quase instantânea na permeabilidade ao sódio, quando o primeiro espermatozoide se liga, despolariza a membrana do oócito e impede a fusão de outros; ele dura cerca de um minuto.
  6. Bloqueio lento: segundo o livro-texto, a entrada de cálcio após a penetração dispara a reação cortical, em que grânulos corticais fundem-se com a membrana e liberam proteínas inibidoras da zona e mucopolissacarídeos entre a membrana e a zona pelúcida; as proteínas soltam os espermatozoides ainda ligados e destroem os receptores do oócito.
  7. Zigoto: os pronúcleos haploides do espermatozoide e do oócito se decondensam, replicam o DNA e migram um em direção ao outro; os envelopes nucleares se desfazem e o material genético se mistura, o que completa a fecundação e dá um zigoto diploide, unicelular.

Na clínica

  • Célula de Sertoli (dentro do túbulo seminífero) · Envolve todos os estágios das células germinativas em desenvolvimento; secreta moléculas de sinalização que promovem a produção de espermatozoides e podem controlar se as células germinativas vivem ou morrem; o FSH liga-se predominantemente a ela para promover a espermatogênese. · A fonte descreve a célula que acompanha todos os estágios, é o alvo do FSH e secreta sinais que promovem a produção de espermatozoides.
  • Célula de Leydig (entre os túbulos seminíferos) · Produz testosterona, um esteroide androgênico; o nome alternativo, células intersticiais, reflete a posição entre os túbulos; o LH liga-se a receptores nela e aumenta a produção de testosterona. A testosterona sobe na puberdade e inicia a espermatogênese, e a concentração no testículo é cerca de 100 vezes maior que na circulação. · Manter a concentração normal de testosterona promove a espermatogênese, e níveis baixos podem levar à infertilidade.
  • Célula germinativa (da espermatogônia ao espermatozoide) · O desenvolvimento avança da membrana basal, no perímetro do túbulo, em direção ao lúmen, onde os espermatozoides formados são liberados. · A posição no túbulo acompanha a maturação: as espermatogônias, as células menos maduras, ficam junto à membrana basal.
  • Espermatogênese (túbulo seminífero) · Começa na puberdade e é contínua; um ciclo de produção, da espermatogônia ao espermatozoide formado, leva cerca de 64 dias; são produzidos aproximadamente 100 a 300 milhões de espermatozoides por dia; o volume do espermatozoide é 85 mil vezes menor que o do gameta feminino. · A fonte relata o ciclo de produção e a produção contínua, em grande número, de um gameta muito menor que o feminino, com a cabeça de núcleo haploide extremamente compacto e muito pouco citoplasma e o flagelo movido pelo ATP das mitocôndrias da peça intermediária.
  • Oogênese (ovário) · Os oócitos primários se formam antes do nascimento e ficam parados até a puberdade; em geral a mulher ovula só um oócito por mês; a divisão desigual do citoplasma deixa uma célula grande e corpúsculos polares que se desintegram, de modo que, embora a oogênese produza até quatro células, só uma sobrevive. · O citoplasma abundante da célula grande é usado para nutrir o zigoto entre a fecundação e a implantação no útero.
  • Gatilho: PLCζ1 e cálcio · Segundo a revisão, depois da fusão dos gametas o espermatozoide entrega ao citoplasma do oócito a fosfolipase PLCζ1; o IP3 liga-se a receptores no retículo endoplasmático e libera cálcio, gerando ondas oscilatórias de cálcio que ativam o oócito. · O pico de cálcio impulsiona a exocitose dos grânulos corticais, que dispara o bloqueio na zona pelúcida.
  • Bloqueio na zona pelúcida · Segundo a revisão, os grânulos corticais liberam, entre outras moléculas, a metaloprotease ovastacina, glicosidases, proteases, lectinas e zinco no espaço perivitelino; um dos processos é a clivagem da ZP2 pela ovastacina, e a zona endurece, com menos receptividade ao espermatozoide, o que impede nova ligação e penetração. · A revisão não separa, nesse trecho, o dado de camundongo do dado humano; o que ela cita como humano é que a clivagem da ZP2 humana depois da fecundação liga em cruzado os filamentos da zona e a torna fisicamente impenetrável ao espermatozoide.
  • Bloqueio na membrana plasmática do oócito · Segundo a revisão, o oócito fertilizado também estabelece um bloqueio que impede a fusão de outros espermatozoides com a membrana; depois da fertilização o JUNO é rapidamente liberado da membrana, em vesículas extracelulares, o que elimina receptores funcionais, e as vesículas podem ainda se ligar a espermatozoides com reação acrossômica, neutralizando sua capacidade de fusão. · A revisão não separa, nesse trecho, o dado de camundongo do dado humano; o que ela cita como humano é que anticorpos contra o JUNO bloqueiam a fertilização in vitro humana.
  • Oócito penetrado por mais de um espermatozoide · Segundo a revisão, em humanos os oócitos fertilizados por vários espermatozoides têm embriogênese anormal, que resulta em aborto espontâneo. · A revisão relata esse desfecho e descreve os dois níveis de bloqueio; ela própria ressalva que o conhecimento mecanístico vem sobretudo de estudos animais e que a medida em que ele reflete a biologia humana permanece obscura.

Teste-se antes de seguir

Uma célula do corpo humano tem 46 cromossomos. Quantos cromossomos tem cada gameta, que célula a combinação de dois gametas produz e o que essa célula herda de cada genitor?

A resposta fica na Avaliação, sem spoiler aqui.

Responder na Avaliação
Fontes (5)
  1. Betts JG, Young KA, Wise JA, Johnson E, Poe B, Kruse DH, Korol O, Johnson JE, Womble M, DeSaix P. Anatomy and Physiology 2e. Houston: OpenStax; 2022. Section 27.1, Anatomy and Physiology of the Testicular Reproductive System.
    The least mature cells, the spermatogonia (singular = spermatogonium), line the basement membrane inside the tubule. Spermatogonia are the stem cells of the testis
  2. Betts JG, Young KA, Wise JA, Johnson E, Poe B, Kruse DH, Korol O, Johnson JE, Womble M, DeSaix P. Anatomy and Physiology 2e. Houston: OpenStax; 2022. Section 27.2, Anatomy and Physiology of the Ovarian Reproductive System.
    Oogonia are formed during fetal development, and divide via mitosis, much like spermatogonia in the testis. Unlike spermatogonia, however, oogonia form primary oocytes in the fetal ovary prior to birth.
  3. Krajnik K, Mietkiewska K, Skowronska A, Kordowitzki P, Skowronski MT. Oogenesis in Women: From Molecular Regulatory Pathways and Maternal Age to Stem Cells. Int J Mol Sci. 2023;24(7):6837.
    Oogenesis begins in the fetal ovaries when oogonia are developed from primordial germ cells (PGC), as soon as the development of the embryo progresses, in approximately the 12th week of gestation in women
  4. Betts JG, Young KA, Wise JA, Johnson E, Poe B, Kruse DH, Korol O, Johnson JE, Womble M, DeSaix P. Anatomy and Physiology 2e. Houston: OpenStax; 2022. Section 28.1, Fertilization.
    all secondary oocytes remain arrested in metaphase of meiosis II until fertilization. Only upon fertilization does the oocyte complete meiosis. The unneeded complement of genetic material that results is stored in a second polar body that is eventually ejected.
  5. Chang HY, Gierke T, Tang S, Lu Y. Molecular interplay between sperm and oocyte: a narrative review. Hum Reprod Update. 2026;32(4):409-439.
    To fertilize an oocyte, a spermatozoon must pass through the cumulus cell layer, penetrate the zona pellucida (ZP), and ultimately adhere to and fuse with the oolemma (the oocyte plasma membrane).

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