10.5 - Il sistema riproduttore

I fondamentali in sintesiIl sistema riproduttore

Biologia

INIZIA

Gli organi maschili e femminiliLa riproduzioneLe patologie

Che cosa devo sapere prima

La cellula animaleLa struttura del corpo umanoLa meiosi

Che cosa imparerò

INDICE

La meiosi è il processo di divisione cellulare che determina la formazione di gameti, cioè cellule aploidi (n) con metà delle informazioni genetiche delle cellule somatiche, che sono diploidi (2n). La prima cellula diploide formata dalla fecondazione è lo zigote. Gli autosomi sono le 22 coppie di cromosomi che non includono la 23a coppia, cioè quella dei cromosomi sessuali. Durante la prima divisione meiotica, i cromosomi, che sono già stata replicati, si dispongono in coppie di omologhi (un cromosoma materno e uno paterno), formando delle tetradi. In questa fase può avvenire il crossing-over, cioè lo scambio di segmenti di cromosomi tra coppie di omologhi per incrementare la diversità genetica.

Come tutte le cellule eucariotiche, la cellula animale è dotata di:

• nucleo, avvolto da una membrana nucleare e contenente il materiale genetico, costituito da molecole di DNA;
• membrana plasmatica, che separa la cellula dall’ambiente esterno;
• citoplasma, fluido in cui sono sospese particelle insolubili;
• diversi tipi di organuli cellulari, ciascuno deputato a una specifica funzione.

Inoltre, è caratterizzata dalla presenza di specifiche strutture, tra cui:

• centrioli, coinvolti nel processo di mitosi;
• lisosomi, organuli sferici in cui vengono demolite le molecole complesse.

Il corpo umano ha un'organizzazione gerarchica:

• Tutto il nostro corpo deriva da un’unica cellula: lo zigote;
• Lo zigote si divide ripetutamente generando cellule che a loro volta si dividono, si differenziano e si organizzano;
• Le cellule che svolgono la stessa funzione son organizzate in tessuti e organi.
• Gli organi che cooperano tra di loro sono raggruppati in sistemi e apparati che lavorano in sinergia e costituiscono l’intero organismo.
• Le cellule staminali sono cellule indifferenziate che possono dare origine a cellule specifiche.

Indice

L'ANATOMIA

LE FUNZIONI

LE PATOLOGIE

La riproduzione

L'apparatomaschile

L'apparatofemminile

La gametogenesi

Gli ormoni sessuali

La fecondazione

Lo sviluppo embrionale

Il controllo delle nascite

Le principali patologie

Le MTS

La riproduzione

La riproduzione è il processo attraverso cui vengono generati nuovi individui della stessa specie. La riproduzione umana è caratterizzata da:

• riproduzione sessuata: generazione di prole per mezzo della fecondazione;
• fecondazione interna: grazie a specifici organi copulatori;
• sviluppo embrionale: avviene nell'utero materno grazie alla placenta.

L'apparato maschile

L’apparato riproduttore maschile comprende le gonadi vere e proprie: i testicoli, rivestiti da una piega cutanea, detta scroto.

L’apparato riproduttore maschile comprende anche vasi deferenti, vescichette seminali, prostata, ghiandole bulbouretrali e pene.Il pene è formato dai corpi cavernosi, tessuti spugnosi che si rigonfiano con l’aumento dell’afflusso di sangue.

L'apparato maschile

L’apparato riproduttore femminile comprende le ovaie, da cui si dipanano le tube uterine che si estendono fino all’utero. La vagina è il condotto che comunica con l’esterno del corpo.

L'apparato femminile

L'apparato femminile

Nell’apparato riproduttore femminile, le ovaie sono le gonadi vere e proprie, al cui interno sono presenti numerosi follicoli ovarici che contengono cellule uovo immature.

La gametogenesi

La gametogenesi si divide in:

• spermatogenesi: il processo di maturazione e differenziamento degli spermatozoi. Avviene nei testicoli, che contengono i tubuli seminiferi. L’epididimo è la sede di deposito e maturazione degli spermatozoi;

• oogenesi: la produzione di cellule uovo femminili. Avviene nelle ovaie e genera un numero limitato di oociti, che dalla pubertà maturano uno alla volta.

La gametogenesi

I due processi differiscono per:

• spermatogenesi: produce quttro spermatozooi per ogni spermatocita primario. È un processo continuo che si completa sempre. Inizia alla pubertà e dura per tutta la vita.

• oogenesi: produce una cellula uovo per ogni oocita primario. Si arresta quasi sempre allo stadio di oocita secondario. È un processo ciclico e limitato nel tempo.

Gli ormoni sessuali

Lo sviluppo è regolato da alcuni ormoni sessuali, il testosterone nei maschi e il progesterone e gli estrogeni nella femmina. In entrambi i sessi, il controllo di questi ormoni avviene grazie a due ormoni ipofisari:

• l’ormone luteinizzante;
• l’ormone follicolo-stimolante.

Gli ormoni maschili

L’attività dell’apparato riproduttore maschile è controllata da un feedback negativo attraverso gli ormoni GnRH, LH, FSH, testosterone e inibina.

Il controllo dello sviluppo nei maschi è esercitato dagli ormoni di ipotalamo e adenoipofisi.

L’attività dell’apparato riproduttore femminile è ciclica e comprende il ciclo ovarico e il ciclo uterino, o mestruale.Il ciclo ovarico dura in media 28 giorni. L’ovulazione è il momento centrale del ciclo.

Ciclo ovarico e ciclo uterino

Nella donna, nel corso dei cicli ovarico e uterino, avvengono cambiamenti coordinati che riguardano lo sviluppo del follicolo ovarico, il rilascio di ormoni steroidi sessuali e il rivestimento endometriale dell’utero; l’ovulazione ha luogo a metà ciclo (barra gialla).

Il ciclo ovarico e quello uterino sono coordinati da meccanismi a feedback sotto il controllo ormonale.Nel corso della vita, la maggior parte degli oociti presenti alla nascita degenera fino alla menopausa, che conclude l’età fertile della donna.

Ciclo ovarico eciclo uterino

I due cicli sono regolati attraverso una complessa attività ormonale a feedback (sia positivo sia negativo).

La fecondazione

La fecondazione porta alla formazione dello zigote, che ancora nelle tube uterine inizia a dividersi per diventare un embrione e poi un feto.Grazie al processo di fecondazione, i nuclei dei due gameti si uniscono e danno origine al nucleo diploide dello zigote.

La fusione dei nuclei dei due gameti avviene attraverso diverse fasi.

Che cosa contengono i follicoli ovarici?

uno zigote

gli spermatozoi

delle cellule uovo immature

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Durante la prima settimana di gestazione avviene la segmentazione dello zigote, secondo una serie di fasi:

• morula;
• blastocisti, con massa cellulare interna che diventerà l’embrione;
• impianto nell’endometrio.

Lo sviluppo embrionale

La segmentazione dello zigote e la formazione della morula e della blastocisti.

Durante la seconda settimana la blastocisti continua il suo sviluppo fino a formare l’embrione e le strutture accessorie necessarie.Nella terza settimana avviene la gastrulazione che porterà ai foglietti embrionali: endoderma, ectoderma e mesoderma.

Lo sviluppo embrionale

Durante la seconda settimana la massa cellulare interna della blastocisti si divide in epiblasto e ipoblasto.

La placenta è un organo costituito sia da tessuti materni sia da tessuti embrionali che permette alle femmine dei mammiferi di partorire figli completamente formati.La connessione tra la placenta e l’embrione è assicurata dal cordone ombelicale.

Lo sviluppo embrionale

Nella maggior parte dei mammiferi, la placenta serve allo scambio di sostanze nutritive e cataboliti tra sangue materno e fetale.

Dopo la gastrulazione, iniziano a formarsi i vari organi (organogenesi). A otto settimane, l’embrione umano viene chiamato feto. La neurulazione è la formazione del sistema nervoso.

L'organogenesi

Nelle fasi iniziali, l’ectoderma della placca neurale (in verde) è appiattito. La placca neurale si invagina e si ripiega formando un tubo.

Nel secondo trimestre di gestazione il feto, immerso nel liquido amniotico, cresce velocemente.

Le fasi dello sviluppo

L'embrione inizia a essere considerato un feto. Le strutture corporee si sviluppano rapidamente. Il cordone ombelicale collega l'embrione alla placenta.

Il feto presenta arti formati e provvisti di dita e si muove all'interno della cavità amniotica.

I polmoni di un feto al nono mese sono pronti per affrontare il parto e la nascita.

Il parto

Alla fine del terzo trimestre il feto ha raggiunto l’autonomia per la vita extrauterina. Il parto viene indotto da stimoli ormonali e meccanici.

paintings/Shutterstock

Gli estrogeni e l’ossitocina sono i principali responsabili delle contrazioni della muscolatura uterina.

... l'embrione può essere considerato un feto?

... avviene la gastrulazione, ovvero la formazione dei foglietti embrionali?

... avviene la neurulazione, ovvero la formazione del sistema nervoso?

Stop! In quale fase della gravidanza...

A OTTO SETTIMANE

ALLA TERZA SETTIMANA

ALL'OTTAVA SETTIMANA

Il controllo delle nascite

La contraccezione comprende diversi metodi per controllare le nascite:

• metodi «naturali»;
• metodi barriera, come il preservativo e il diaframma;
• blocco dell’ovulazione, con pillole anticoncezionali o altre forme di somministrazione di ormoni;
• impedire l’impianto, mediante la spirale o la pillola del giorno dopo.

Il preservativo protegge anche dalle malattie sessualmente trasmissibili.

Questo video ti illustra il meccanismo della contraccezione ormonale in grado di sospendere il ciclo mestruale.

La contraccezione ormonale

Le patologie dell'apparato riproduttore

Tra le principali patologie dell’apparato riproduttore maschile:

• la disfunzione erettile;
• le patologie neoplastiche.

Tra le principali patologie dell’apparato riproduttore femminile:

• l’endometriosi;
• il tumore della mammella;
• Il tumore dell’utero;
• Il tumore dell’ovaio.

Le MTS

I rapporti sessuali sono un veicolo di trasmissione per alcuni agenti patogeni causa di malattie a trasmissione sessuale (MTS) come quelle riportate nella tabella a lato.

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