APPARATO RIPRODUTTORE

1. APPARATO RIPRODUTTORE Francesca Rossi

2. Prerequisiti • Tessuti. • L’organizzazione del corpo umano organi cavi, organi pieni. • Mitosi e meiosi. • Ormoni. • Scansione temporale Due ore di lezione. • Classe III liceo scientifico.

3. Momento del percorso formativo Modulo Il corpo umano: • Organizzazione strutturale gerarchica del corpo umano. • Il sistema endocrino. • La riproduzione sessuata e asessuata. • La riproduzione umana >Anatomia del sistema riproduttore femminile. >Anatomia del sistema riproduttore maschile. >Formazione degli spermatozoi e delle cellule uovo. >Fecondazione >Malattie sessualmente trasmissibili. >Contraccezione. Prima di trattare: • Embriologia. • Lo sviluppo umano.

4. LA RIPRODUZIONE UMANA • In entrambi i sessi sono presenti un paio di gonadi, organi deputati alla produzione dei gameti (ovaie e testicoli). • Un sistema di dotti che ospitano e trasportano i gameti. • Strutture che favoriscono l’accoppiamento.

5. Ovaie Ovidotto Follicoli Corpo luteo Parete uterina Utero Endometrio (rivestimento interno dell’utero) Cervice (collo dell’utero)) Vagina ANATOMIA DEL SISTEMA RIPRODUTTORE FEMINILE E’ formato da: • genitali interni: le ovaie (gonadi femminili), e tratto genitale. • genitali esterni: la vulva

6. OVAIE • Organi pari situati nella parte inferiore della cavità addominale. • Formati da: una corticale, esterna, e una midollare, interna. • La midollare è formata da tessuto connettivo e muscolare liscio e contiene una ricca vascolarizzazione e innervazione. • Nella corticale si trovano numerose strutture caratteristiche: i follicoli ovarici. Ognuno dei circa 400.000 follicoli presenti nelle ovaie è costituito da una singola cellula uovo circondata da uno o più strati di cellule che la nutrono e la proteggono. La struttura dell’ovaio varia notevolmente con l’età della donna. • Corticale • Follicoli. • Corpo luteo. • Midollare • Legamento largo • Le ovaie possiedono anche una funzione endocrina esse secernono gli ormoni Estrogeni e il Progesterone.

7. La struttura dell’ovaio varia notevolmente con l’età della donna e con le fasi • del ciclo ovarico, perciò lo studio delle ovaie deve sempre considerare • il momento fisiologico nel quale si trova l’organo al momento del prelievo. • - Prima della pubertà: • Alla nascita la corticale è formata da ca 2 milioni di follicoli primordiali • che vanno riducendosi per un fenomeno detto di atresia. Nel follicolo primordiale, l’oocita si trova all’inizio della prima divisione meiotica. • - Dopo la pubertà (vita feconda): • Nella corticale sono visibili follicoli a vari stadi di maturazione e a vari gradi • di involuzione (continua l’atresia).Nel periodo fertile della donna ca 400 oociti • vanno incontro a maturazione. Inoltre in questa fase l’ovario provvede anche alla • secrezione di ormoni sessuali,estrogeni e progesterone. • Menopausa • L’ovaio si raggrinza, i follicoli tendono a scomparire, diminuisce anche la produzione di ormoni.

8. Il tratto genitale è costituito da: • Tube uterine o di Falloppio • Utero • Vagina

9. TRATTO GENITALE FEMMINILE Si estende dalla prossimità delle ovaie alla superficie esterna e fornisce l’ambiente per la ricezione dei gameti maschili, la fecondazione dell’uovo, lo sviluppo del feto, e l’espulsione del feto alla nascita. • Origina con un paio di Tube Uterine che conducono l’uovo dalle ovaie all’Utero, è qui che avviene l’incontro tra spermatozoi e uovo ed eventualmente la fecondazione. • L’Utero fornisce un ambiente adatto per l’impianto dell’uovo fecondato e per il successivo sviluppo della Placenta, durante la gravidanza può estendersi fino a contenere un bambino. Possiede una spessa parete muscolare (miometrio) e la sua superficie interna è ricoperta da una mucosa l’endometrio riccamente vascolarizzato costituito da epitelio con cellule cigliate e cellule secernenti. • La Vagina, preceduta dalla Cervice, è un tubo muscolare espansibile che durante il parto, riceve dall’utero il Feto. • All’apertura esterna della vagina si trovano spesse pieghe cutanee, le Piccole e le Grandi Labbra, che assieme al Clitoride, costituiscono la Vulva. • L’apertura esterna della vagina è posteriore a quella dell’uretra. • L’apertura del canale vaginale è parzialmente chiusa da una membrana sottile l’imene che si rompe in seguito ai rapporti sessuali o ad attività sportiva intensa. • Accanto all’apertura vaginale si trovano le ghiandole del Bartolini che secernono muco per facilitare il rapporto sessuale.

10. Copro luteo in fase degenerativa Inizio: Oocita primario (all’interno del follicolo) Corpo luteo 2n Nell’embrione Cellula diploide Differenziamento e inizio della meiosi I Oocita primario 2n oogoni Presente alla nascita (in profase della meiosi I; in stato quiescente) Follicoli in crescita Completamento della meiosi I e inizio della meiosi II Oocita secondario n n Primo corpuscolo polare (in metafase della meiosi II) Follicolo maturo LH Meiosi II (attivata dallo spermatozoo) Ovaia Oocita secondario Follicolo scoppiato Cellula uovo Ovulazione Secondo corpuscolo polare n n (aploide) OOGENESIl’insieme dei processi che portano alla formazione di una cellula uovo • Comincia ancora prima della nascita quando in ogni follicolo una cellula inizia a dividersi. • Alla nascita ogni follicolo contiene un oocita primario rimasto allo stadio di profase della meiosi I. • Il proseguimento della divisione meiotica avviene dopo la pubertà sotto il controllo ormonale, circa ogni 28 giorni l’FSH prodotto dall’ipofisi stimola uno dei follicoli quiescenti che riprende il suo sviluppo. • Il follicolo primordiale aumenta le sue dimensioni e diventa follicolo primario si forma uno strato più numeroso di cellule intorno all’oocita si forma la membrana granulosa del follicolo secondario ed inizia la produzione di estrogeni, l’ocita primario completa la meiosi I durane la citodieresi la maggior parte del citoplasma passa ad una sola delle cellule figlie chiamata oocita secondario l’altra cellula più piccola prende il nome di primo corpuscolo polare. • Il follicolo continua ad aumentare le sue dimensioni (follicolo di Graaf) l’oocita secondario inizia la meiosi II che si arresta allo stadio di metafase II. • L’oocita secondario viene quindi rilasciato durante l’ovulazione nell’ovidotto, dove completa la meiosi II solo se si unisce allo spermatozoo. • In seguito alla meiosi II si forma un secondo corpuscolo polare e la cellula uovo il cui nucleo aploide si puo fondere con quello dello spermatozoo formando lo zigote.

11. Gli estrogeni prodotti dal follicolo maturo inducono il rilascio di LH-RF da parte dell’ipotalamo, si ha quindi un picco di produzione di LH (ormone luteinizzante )da parte dell’ipofisi intorno al 14° giorno del ciclo (di 28 gg) , che induce l’ovulazione cioè la rottura del follicolo e l’espulsione dell’oocita secondario nella cavità peritoneale, dove verrà catturato dalle tube uterine • L’oocita resta fecondabile per un periodo di circa 24 ore. • Una volta vuoto il follicolo si trasforma in corpo luteo. Il corpo luteo è formato da cellule follicolari trasformate chiamate cellule luteiniche, ricche di lipidi necessari per la successiva produzione di ormoni. Il corpo luteo è una struttura ghiandolare transitoria che inizia a secerne il progesterone, ormone che agisce --sulla parete dell’utero per prepararla ad una eventuale gravidanza - con un feed-back negativo sulla produzione di LH-RF da parte dell’ipotalamo • Il corpo luteo si trasformerà se non c’è fecondazione in corpo luteo mestruale e degenera prima che un altro follicolo cominci a svilupparsi 28 gg dopo il precedente o in corpo luteo gravidico se l’uovo viene fecondato. • E’ di fatto una ghiandola endocrina transitoria.

12. Estrogeno a bassi livelli inibisce l’ipofisi ad alti livelli stimola l’ipotalamo Feed back negativo sul rilascio di LH-RF ipotalamo ipofisi CONTROLLO ORMONALE

13. ORMONI OVARICI • Alla pubertà le ovaie diventano attive, iniziano la produzione di cellule-uovo e la loro attività secernente • Le cellule follicolari producono ESTROGENI, che determinano i caratteri sessuali: Sviluppo organi genitali, sviluppo delle mammelle, comparsa dei peli pubici e ascellari, aumento del pannicolo adiposo ai fianchi e al seno, ampliamento del bacino, comparsa del ciclo mestruale • I corpi lutei producono PROGESTERONE ( e alcuni estrogeni - estradiolo etc.). Normalmente il corpo luteo smette di produrre ormoni 14 giorni dopo l’ovulazione, se non vi è fecondazione. Il Progesterone (con gli estrogeni) regola il ciclo mestruale, ma soprattutto concorre a preparare e mantenere la gravidanza e prepara la ghiandola mammaria alla produzione di latte. Ad un certo punto della gravidanza esso non viene più prodotto dalle ovaie, ma esclusivamente dalla placenta.

14. CICLO RIPRODUTTIVO FEMMINILE • E’ un ciclo integrato del ciclo ovarico e del ciclo mestruale ( a livello dell’utero) controllato da ormoni basato su meccanismi di feedback. • Gli eventi del ciclo mestruale (o uterino) si susseguono in sincronia con quelli del ciclo ovarico. • Per convenzione, il giorno in cui compare la mestruazione viene considerato il primo giorno del ciclo.

15. FASE ESTROGENICA OVAIO:FASE PREOVULATORIA 1.L’ormone ipotalamico di rilascio stimola la produzione di FSH e di LH da parte del lobo anteriore dell'ipofisi. 2.L’ormone FSH stimola la crescita del follicolo determinando l’inizio del ciclo ovarico. 3.Il follicolo inizia a produrre estrogeni che aumentano all’aumentare delle dimensioni del follicolo. Questi ormoni hanno un’azione di feedback negativo sull’ipofisi abbassando il livelli ematici di FSH e LH. 4. Immediatamente prima dell’ovulazione gli estrogeni raggiungono un massimo. L’alto livello di estrogeni esercita un feedback positivo sull’ipotalamo che induce l’ipofisi a produrre grandi quantità di FSH e LH FASE PROGESTINICA OVAIO:FASE OVULATORIA E POST OVULATORIA 5.Il picco di LH fa si che si rompa il follicolo facendo avvenire l’ovulazione con formazione del corpo luteo che inizia a secernere progesterone.6. Gli elevati livelli di questi ormoni ha un effetto di feedback negativo sull’ipofisi e sull’ipotalamo determinando la caduta dei livelli di FSH e LH inibendo cosi lo sviluppo di altri folllicli nella fase postovulatoria. 8.Se non c’e stata fecondazione il corpo luteo inizia a degenerare diminuendo la produzione di estrogeni e progesterone l’ipotalamo puo cosi stimolare la secrezione di FSH e LH da parte dell’ipofisi dando origine ad un nuovo ciclo Controllo ipotalamico A Inibito dalla combinazione di estrogeni e progesterone; stimolato da alti livelli emetici di estrogeni Ipotalamo Ormone di rilascio Adenoipofisi LH FSH 1 Ormoni ipofisari nel sangue B 4 Il picco di LH induce l’ovulazione e la formazione del corpo luteo 6 LH FSH FSH LH 2 C Ciclo ovarico 5 Corpo luteo Degenerazione del corpo luteo Follicolo in crescita Follicolo maturo Ovulazione • UTERO: • FASE DESQUAMATIVA MESTRUALE (primi 4-5 giorni) viene eliminato lo strato funzionale dell’endometrio. • FASE RIGENERATIVA (fino al 14 giorno) proliferazione dell’endometrio che si arricchisce in arterie spirali e tubuli ghiandolari. Fase pre-ovulatoria Fase post-ovulatoria Estrogeni Progesterone ed estrogeni D Ormoni ovarici nel sangue 3 7 8 Estrogeni Progesterone Progesterone ed estrogeni Estrogeni Ciclo mestruale E Endometrio 0 5 10 14 15 20 25 28 Giorni Mestruazione • UTERO: • FASE SECRETIVA l’endometrio aumenta ulteriormente di spessore le ghiandole uteriene diventano tortuose e dilatate. • (20-28 gg) l’endometrio raggiunge il massimo spessore le ghiandole sono ripiene di secreto intorno al 28 giorno se non si ha fecondazione l’endometrio si distacca a frammenti flusso emorragico: Mestruazione

16. APPARATO GENITALE MASCHILE E’ COSTITUITO DA: • 2 testicoli (le gonadi) che producono gli spermatozoi e gli ormoni sessuali maschili. • vie spermatiche un sistema di organi cavi che trasporta gli spermatozoi all’esterno. • Ghiandole sessuali accessorie poste lungo le vie spermatiche che contribuiscono alla formazione del liquido seminale. Si divide in: Genitali interni posti nella cavità addominale Genitali esterni ( testicoli e pene) che sporgono all’esterno.

17. 5 cm 2,5 cm TESTICOLI • I testicoli nell’embrione si formano nella stessa sede in cui si formano e permangono le ovaie, gonadi femminili, ma poi sono soggetti ad una migrazione che li porta fuori dalla cavità addominale in un sacca cutanea inguinale: lo scroto. La loro posizione permette che siano mantenuti a una temperatura inferiore di 4-5 ºC circa a quella corporea che comprometterebbe la produzione di spermatozoi fertili. • Ogni testicolo è avvolto da una membrana fibrosa detta albuginea da cui si dipartono dei setti che dividono il testicolo in lobuli. • Ogni lobulo contiene un tubicino: tubulo seminifero nel quale si differenziano e maturano gli spermatozoi. Tra una porzione e l’altra dei tubuli seminiferi di trovano le cellule interstiziali di Leydig che producono il testosterone.

18. VESCICOLA SEMINALE Produce un liquido denso contenete fruttosio che fornisce agli spermatozoi la maggior parte dell’energia di cui hanno bisogno. PROSTATA Produce un liquido acquoso avente la funzione di nutrire e proteggere gli spermatozoi GHINADOLE BULBOURETRALI Producono un liquido alcalino che neutralizza l’acidità delle tracce di urina eventualmente presenti nell’uretra GHIANDOLE ANNESSE AL SISTEMA RIPRODUTTORE MASCHILE

19. LE VIE SPERMATICHE • Gli spermatozoi prodotti nei tubi seminiferi all’interno dei testicoli raggiungono l’epididimo (organo pari contenuto anch’esso nello scroto) dove rimangono fino al momento dell’eiaculazione quando vengono proiettati nelle porzioni successive delle vie spermatiche. • Vaso o dotto deferente è un canale che risale verso la cavità addominale. In prossimità della vescica si unisce alla vescicole seminali. • Dotto eiaculatore rappresenta la continuazione del dotto deferente e sbocca dell’uretra che nella parte terminale è avvolta da diverse formazioni erettili che costituiscono i corpi cavernosi del pene. • Uretra nell’uomo rappresenta l’ultimo tratto sia delle vie spermatiche che urinarie.

20. Primo stadio Contrazione dello sfintere alla base della vescica Regione dell’uretra che aumenta di volume e si riempie di sperma Vescica Contrazione del vaso deferente Contrazioni della vescicola seminale Contrazioni della prostata Contrazioni dell’epididimo Contrazioni dello sfintere alla base dell’uretra Secondo stadio Lo sfintere alla base della vescica rimane contratto Lo sperma viene espulso Contrazioni dei muscoli che circondano la base del pene Contrazioni dell’uretra Lo sfintere alla base dell’uretra si rilassa • L’insieme degli spermatozoi e delle secrezioni ghiandolari forma un liquido chiamato sperma. • Lo sperma è costituito per il 95% dalle secrezioni ghiandolari e per il 5% da 50-130 milioni di spermatozoi. • Lo sperma è leggermente basico, neutralizza l’ambiente acido della vagina, protegge gli spermatozoi ed aumenta la loro motilità. Il pene è costituito da tre corpi cavernosi in grado di riempirsi di sangue per dilatazione delle arteriole che vi portano il sangue determinando l’erezione durante l’eccitazione sessuale. Termina con una parte arrotondata il glande riccamente innervato ricoperto da una piega di pelle chiamata prepuzio. La circoncisione consiste nell’asportazione del prepuzio

21. IPOTALAMO secerne neurotrasmettitori che regolano l’adenoipofisi ADENOIPOFISI produce LH e FSH regolano i testicoli. TESTICOLI Stimolati dall’FSH aumentano la produzione di spermatozoi e dall’LH secernono ormoni androgeni, sopratutto il testosterone. Effetti del testosterone: 1) stimola la spermatogenesi nei tubuli seminiferi, 2) mantiene la struttura dei dotti e delle ghiandole accessorie, 3) Consente lo sviluppo completo dei caratteri sessuali maschili primari (rappresentati dai genitali) secondari (es. sviluppo scheletrico e muscolare, presenza di peli, timbro della voce) 4) Ha una funzione anabolizzante stimola la sintesi proteica ed in particolare lo sviluppo della muscolatura. 5) provvede al controllo a feed-back negativo sulla produzione di LH ipofisario. CONTROLLO ORMONALEa partire dalla pubertà

22. spermatogoni spermatidi SPERMATOGENESI La spermatogenesi consiste in una serie di divisioni mitotiche seguite dalla meiosi che a partire da una cellula, lo spermatogonio porta alla formazione di 4 spermatozoi: i gameti maschili. Nella specie umana richiede circa 65-75 giorni. • La formazione degli spermatozoi ha inizio da cellule diploidi che si trovano vicino alla parete esterna dei tubuli seminiferi. Durante questo processo gli spermatozoi vengono progressivamente spinti verso il centro del tubulo seminifero dal quale passano poi nell’epididimo dove maturano diventano mobili e restano fino al momento dell’eiaculazione

23. Segmento intermedio Membrana plasmatica Collo Testa Coda Mitocondrio (a forma di spirale) Nucleo Acrosoma

24. PATOLOGIE maschili • CRIPTORCHIDISMO La discesa dei testicoli nello scroto si verifica normalmente negli ultimi due mesi di vita embrionale. La mancata discesa di uno o entrambi i testicoli determina un blocco della spermatogenesi perché la temperatura della cavità addominale è troppo elevata, a lungo andare si può avere atrofia del testicolo e, se sono entrambi coinvolti, sterilità. E’ possibile intervenire tempestivamente con iniezioni di FSH o LH che stimolano la discesa dei testicoli o chirurgicamente. • VARICOCELE A causa di dilatazioni e tortuosità delle vene del plesso che accompagnano il dotto deferente si può avere un ristagno d sangue intorno ai testicoli che determina un aumento della temperatura che ostacola la spermatogenesi. Anche in questo caso l’intervento chirurgico deve essere tempestivo. • ORCHITE Infiammazione del testicolo può essere conseguenza di un infezione batterica o virale.

25. DIFFERENZE TRA OOGENESI E SPERMATOGENESI • Per oogenesi viene prodotta una sola cellula uovo. • Nel caso della spermatogenesi vengono prodotti quattro spermatozoi. • Nell’uomo le cellule che danno origine agli spermatozoi continuano a dividersi per tutta la vita nella donna no. • Nell’oogenesi si ha un lungo periodo di stasi nella spermatogenesi la produzione di gameti è ininterrotta.

26. FECONDAZIONE

27. MALATTIE SESSUALMENTE TRASMESSIBILI Sono particolarmente diffuse tra gli adolescenti e i giovani, circa 2/3 delle infezioni si manifestano al di sotto dei 25 anni.

28. CONTRACCEZIONE Si basano sui seguenti principi: • Impediscono la liberazione dei gameti dalle gonadi • Impediscono la fecondazione • Impediscono l’impianto dell’embrione. La maggior parte dei metodi è reversibile. La sterilizzazione è invece un operazione chirurgica che deve essere considerato definitiva. (vasectomia nell’uomo, legatura delle tube nella donna)

29. Profilattico É sicuramente il sistema di barriera più diffuso: se usato correttamente è affidabile, costa poco, non ha effetti collaterali e protegge dalle infezioni sessualmente trasmettibili. • Diaframma É un dispositivo vaginale di gomma che viene posto sul collo dell'utero in modo da impedire la risalita in utero degli spermatozoi. La sua efficacia è buona. • Spirale Il dispositivo intrauterino, detto Iud o anche spirale per la forma dei primi tipi messi in commercio,e' un metodo molto usato nella pratica contraccettiva mondiale, ad una estremita' la spirale ha uno o due fili di nailon che fuoriescono in vagina(filo spia). La spirale svolge il suo effetto contraccetivo interferendo principalmente sull'impianto dell'ovulo nella cavità uterina.L' avvolgimento di rame determina delle modificazioni chimiche nella cavità uterina che hanno un effetto tossico sugli spermatozoi e sull'ovulo fecondato. METODI CICLICI • Metodo Ogino-Knaus (del calendario) Tiene conto della abituale durata del ciclo mestruale della donna. calcolando che l'ovulazione, in una donna con ciclo regolare, avviene tra il 12° e il 16° giorno e che gli spermatozoi sono in grado di sopravvivere anche tre giorni nell'ambiente genitale femminile, è possibile calcolare (ed evitare) il periodo fertile. • Metodo della temperatura basale(ciclo-termico) Si basa sulla misurazione della temperatura basale per vari cicli, rilevando l'aumento della temperatura corporea (0,3-0,5 °C) successivo all'ovulazione e legato all'effetto del progesterone. La misurazione della temperatura va eseguita con termometri appositi (a scala ampliata), meglio se per via vaginale e sempre nelle condizioni "basali" (al mattino, a letto, appena svegli). Questo metodo non è in grado di prevedere l'ovulazione ma solo i giorni "non fertili" successivi; in caso la temperatura non salga, non è possibile sapere se si tratta di un ciclo senza ovulazione o semplicemente di una ovulazione ritardata

30. PILLOLA • In ogni pillola è contenuta una piccola quantità di due ormoni, un estrogeno (solitamente l'etinilestradiolo) e un progestinico (ne esistono vari tipi) che sono simili agli estrogeni e al progesterone naturalmente prodotti dall'ovaio della donna. Assumendo in modo costante la pillola per 21 giorni, nel sangue sarà presente una concentrazione pressochè costante di questi ormoni. Questo inibisce nella donna gli eventi ormonali che portano all'ovulazione. Quali meccanismi accessori gli ormoni della pillola agiscono anche sul muco prodotto dal collo dell'utero (muco cervicale), rendendolo più vischioso e meno adatto ad essere attraversato dagli spermatozoi e sulla mucosa dell'utero. L'evoluzione della ricerca farmacologica ha portato a ridurre sempre di più la dose di ormoni presente nella pillola per renderla più tollerabile dall'organismo, pur mantenendo una altissima sicurezza contraccettiva se viene assunta correttamente. L'efficacia della pillola è infatti molto alta, la più alta tra i contraccettivi reversibili. La pillola ideale , pur non esistendo, è quella che oltre a garantire un sicuro effetto contraccettivo, è priva di effetti collaterali anche a lungo termine e rispetta il delicato equilibrio ormonale della donna.

32. LM 250 INTERFASE PROFASE PROMETAFASE Centrosomi (con due coppie di centrioli) Frammenti di membrana nucleare Inizio della formazione del fuso Centrosoma Cinetocore Cromatina Nucleolo Centromero Le fasi delle divisione cellulare: Cromosoma formato da due cromatidi Microtubuli del fuso Membrana plasmatica Membrana nucleare

33. TELOFASE E CITODIERESI ANAFASE METAFASE Nucleoleo in formazione Solco di scissione Piano equatoriale Cromosomi indipendenti Membrana nucleare in formazione Fuso

34. MEIOSI I: i cromosomi omologhi si separano INTERFASE PROFASE I METAFASE I ANAFASE I I cromatidi fratelli restano uniti Microtubuli attaccati al cinetocore Piano equatoriale Centrosomi (con due coppie di centrioli) Siti del crossing-over Fuso Centromero (con il cinetocore) I cromosomi omologhi si separano Cromatidi fratelli Membrana nucleare Tetrade Cromatina • Le fasi della meiosi: Figura 8.14 (parte 1)

35. MEIOSI II: i cromatidi fratelli si separano TELOFASE IE CITODIERESI TELOFASE IIE CITODIERESI PROFASE II METAFASE II ANAFASE II Solco di scissione I cromatidi fratelli si separano Si formano quattro cellule figlie aploidi Figura 8.14 (parte 2)

36. MITOSI MEIOSI Cellula madre(prima della duplicazione dei cromosomi) MEIOSI I Profase I Profase Si forma la tetrade mediante la sinapsi dei cromosomi omologhi Duplicazione dei cromosomi Duplicazione dei cromosomi Cromosoma duplicato (due cromatidi fratelli) 2n = 4 I cromosomi si allineano sul piano equatoriale Le tetradi si allineano sul piano equatoriale Metafase I Metafase I cromatidi si separano durante l’anafase Durante l’anafase I i cromosomi omologhi si separano: i cromatidi fratelli rimangono uniti Anafase ITelofase I Anafase Telofase Aploiden = 2 Cellule figlie prodotte per meiosi I Non si verifica un’ulteriore duplicazione dei cromosomi; i cromatidi si separano durante l’anafase II MEIOSI II 2n 2n Cellule figlie prodotte per mitosi n n n n Cellule figlie prodotte per meiosi II

37. LM 25 RIPRODUZIONE • Negli animali la riproduzione può essere sessuata o asessuata ASSESSUATA: • Avviene senza l’intervento di cellule specializzate (i gameti). • La prole che si genera è geneticamente identica al genitore. • Ci sono diversi tipi di riproduzione asessuata: gemmazione(1), scissione (2), frammentazione con rigenerazione delle parti del corpo che si sono staccate. • Questo tipo di riproduzione consente di generare rapidamente una grande quantità di nuovi individui, risparmiando il tempo e l’energia necessari per la produzione dei gameti. • Il limite è che si forma una popolazione geneticamente uniforme che potrebbe non essere in grado di affrontare improvvisi cambiamenti delle condizioni ambientali. 2 1

38. RIPRODUZIONE SESSUATA • La riproduzione sessuata è la produzione di prole attraverso la fecondazione, ossia la fusione di due cellule sessuali aploidi (n) dette gameti, che formano una cellula diploide (2n) chiamata zigote. • Il gamete maschile è lo spermatozoo • Il gamete femminile è la cellula uovo. • Grazie alla meiosi e alla fecondazione casuale, la riproduzione sessuata aumenta in modo straordinario la variabilità genetica della prole. • La variabilità prodotta dal rimescolamento dei geni permette una maggiore adattabilità ai cambiamenti ambientali. • Alcuni animali possono riprodursi sia in maniera asessuata sia in maniera sessuata, traendo vantaggio da entrambe le modalità.

39. Gli animali ermafroditi sono organismi che possiedono sia il sistema riproduttore femminile sia quello maschile. Questi animali possono fecondare le proprie uova però in genere l’accoppiamento avviene tra due individui entrambi si comportano sia da maschi che da femmine ricevendo e donando spermatozoi. Questo tipo di riproduzione è tipica dei lombrichi. Ad esempio i rotiferi quando il cibo è abbondante e la temperatura dell’acqua in cui vivono è favorevole si riproducono per partenogenesi cioè le cellule uovo si sviluppano senza fecondazione da esse si sviluppano nuove cellule. Se il cibo scarseggia o la temperatura non è più ottimale i rotiferi si riproducono per via sessuata. Le femmine producono uova aploidi se le uova non vengono fecondate danno origine a individui maschili, se vengono fecondate danno origini a uova diploidi che circondate da un guscio possono sopravvivere anche in condizioni estreme. Con il ritorno della buona stagione nasce una nuova generazioni di individui geneticamente diversi. RIPRODUZIONE SESSUATA

40. Uova FECONDAZIONE FECONDAZIONE ESTERNA • Tipica di molti invertebrati acquatici e la maggior parte dei pesci e degli anfibi. Questi animali liberano i gameti nell’acqua, dove spesso la fecondazione ha luogo senza che vi sia contatto fisico tra i sessi. • FECONDAZIONE INTERNA • Tipica di quasi tutti gli animali terresti. • Deposizione dello sperma all’interno o a stretto contatto col sistema riproduttore femminile. • L’incontro tre i gameti avviene nel corpo della femmina. • Richiede l’accoppiamento e la presenza di sistemi riproduttori complessi.