Óvulo, espermatozoide e fertilização.

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Organismos que se
reproduzem sexualmente

devem reunir seus
genes de alguma forma.

Para fazer isso, eles empacotam
seu material genético

em células especiais chamadas
células sexuais.

Esse é o espermatozoide.

É a célula sexual do homem.

O propósito do espermatozoide,

a razão pela qual ele existe,

é transferir o material genético do homem

para a célula sexual feminina,
chamada óvulo.

O espermatozoide tem habilidades

que o permitem de cumprir seu trabalho

Ele é basicamente um pequeno torpedo.

Como pode ver, um torpedo

que possui uma cabeça
pontuda que o permite

deslocar-se para frente.

Atrás ele possui uma cauda,

a cauda é apenas uma
espécie de flagelo,

e quando esse flagelo se move
ele funciona como um propulsor.

E então temos a parte do meio meio.

Dentro da parte do meio,

envolta da base da cauda do flagelo,

temos essas pequenas organelas
chamadas mitocôndrias.

Veja, estou desenhando
as mitocôndrias

envolta da base do flagelo.

As mitocôndrias são organelas

responsáveis por ceder energia a células.

O esperma tem um monte delas

guardadas bem na base do flagelo.

Provavelmente de 75 a 100, e são
mitocôndrias bem grandes.

Essas mitocôndrias são constantemente
fundidas juntas

para criar grandes organelas.

E o motivo para isso é
que para impulsionar

o esperma até o óvulo,

é necessário muita energia.

E toda essa energia
vem da mitocôndria.

A carga do espermatozoide
está aqui na cabeça,

é o material genético, nosso DNA
dentro do núcleo.

Irei desenha-lo enrolado aqui.

E aqui o núcleo o envolvendo.

E como qualquer torpedo,

o espermatozoide tem
uma bomba bem na frente.

E essa bomba é uma pequena
coleção de enzimas

chamada acrossoma.

A acrossoma será importante

mais tarde na fertilização.

Basicamente, é isso.

Tem uma cauda atrás para
proporcionar impulso,

algumas mitocôndrias no meio

para dar energia a cauda,

uma cabeça que contém material nuclear,

e acrossoma.

Essa é uma célula bem simples.

Foi projetada para se mover rápido e
chegar no óvulo.

Não há nada demais.

Agora em comparação ao óvulo.

Primeiro, note que o óvulo é redondo

diferente da forma de torpedo
do espermatozoide.

Não é uma célula feita para se movimentar.

A segunda coisa a se notar é
que o óvulo é enorme

comparado ao espermatozoide.

É tão grande que chega a ser visível.

Algumas vezes é visível até
mesmo para o olho humano.

Comparado ao espermatozoide,
que vou desenhar aqui,

o óvulo é cerca de 10 000 vezes maior.

E como o espermatozoide,

o óvulo tem sua parte de
material genético

pronto para se combinar
durante a fertilização.

Pode vê-lo aqui dentro do núcleo.

Talvez tenha
percebido esse

revestimento grosso do
lado de fora do óvulo,

essa é uma estrutura muito importante
chamada zona pelúcida.

A zona pelúcida é uma grossa
camada de glicoproteínas

que se localiza do lado de fora do óvulo.

Glicoproteínas são basicamente proteína,

vou desenhar a proteína em verde,

com um monte de ramificações
de açúcares

que saem delas.

Então isso basicamente parece
uma pequena árvore

ou uma longa cadeia com ramificações

crescendo até o topo do óvulo.

E tem um monte delas,

e elas formam essa grossa
camada de proteção

que o espermatozoide tem que passar.

O topo do óvulo é na verdade
a membrana plasmática dele.

Quando o espermatozoide passa essa camada
com seu material genético,

ocorre a fertilização.

Existem várias outras estruturas

dentro do citoplasma do óvulo.

Lembre-se de que o óvulo é grande.

Vou desenhar algumas em verde.

Oque estou desenhando agora
são mais mitocôndrias.

Lembrando do espermatozoide que
tem cerca de 75 a 100 mitocôndrias

na base do flagelo

para fornecer energia para locomoção.

O óvulo tem mitocôndrias também.

Ele também tem um monte
de outras organelas.

Mas o óvulo é tão grande que pode ter

cerca de 100 mil a 200 mil
mitocôndrias presentes.

Lembre-se das mitocôndrias,

vamos falar mais sobre
elas na próxima sessão.

Agora que você conhece os principais,

o espermatozoide e o óvulo,
ou célula sexual

masculina e feminina, respectivamente,

podemos falar sobre oque acontece
quando eles se encontram.

E esse processo é chamado fertilização.

Começamos nomeando nosso
óvulo aqui em baixo.

Vamos nomear isso aqui
rapidamente também.

Isso é a zona pelúcida, da qual
falamos mais cedo.

Vamos desenhar o espermatozoide
a caminho do óvulo.

Sua cauda.

Seu meio bem aqui.

E sua cabeça parecida com
um torpedo bem aqui.

Apagar esta glicoproteína
da zona pelúcida.

Agora as mitocôndrias na parte do meio,

e a carga de material genético
do nosso espermatozoide,

e os acrossomos aqui na frente.

A primeira coisa que acontece
durante a fertilização

é o contado do espermatozoide
com a zona pelúcida.

A zona pelúcida se liga ao exterior
do espermatozoide,

e isso se chama ligação de espermatozoide.

Esse é o passo número um.

Oque acontece quando o espermatozoide
se liga a zona pelúcida

é uma reação chamada
reação acrossômica.

Esse é o passo número dois,
reação acrossômica.

Aquela pequena bomba na ponta da
cabeça do espermatozoide é liberada,

e então todas as enzimas acrossômicas

que estavam lá são liberadas na
zona pelúcida.

E enquanto essas enzimas saem,

elas começam a digerir a zona pelúcida.

Como pode ver, estou apagando

aqui onde fica a glicoproteína,

e isso permite o espermatozoide
a ir mais fundo

na membrana plasmática.

Quanto mais perto o espermatozoide
chega da membrana plasmática do óvulo,

eles têm contato bem aqui,

começam o processo de ligação.

Os dois se tocam e se juntam.

Quando se juntam, começam outra reação,

essa terceira reação é
chamada reação cortical.

E oque eu não desenhei aqui

foi outra estrutura do óvulo,

e essa estrutura está

logo embaixo da membrana plasmática

apenas esperando.

Elas esperam, e seu trabalho é espera
um espermatozoide se ligar

E quando um espermatozoide se liga,

elas são ejetadas na zona pelúcida.

Igual as enzimas acrossômicas,

essas enzimas estão contidas no interior
do grânulo cortical

que também começa a digerir
a zona pelúcida.

Essas enzimas digerem,
dissolvem as glicoproteínas

mas elas digerem especificamente
as glicoproteínas

que permitem a ligação do espermatozoide.

Então temos um espermatozoide ligado

começando a reação cortical,

os grânulos corticais são liberados

dissolvendo outras regiões

para mais espermatozoides.

Enquanto o espermatozoide
está entrando,

os outros ficam em volta.

Eles atingem as glicoproteínas,
mas as que eles precisam

para se ligar não estão ali
porque foram digeridas

e degradadas pelos grânulos corticais.

Isso se chama bloqueio à polispermia.

Esse é um conceito muito importante.

Polispermia é um termo que
significa muitos espermatozoides.

E não queremos que mais
de um espermatozoide

injete seu material genético neste óvulo,

pois teríamos uma contribuição
por parte da mãe

e talvez uma, duas, três ou até 100
contribuições por parte do pai

E isso nunca funcionaria,

teríamos problemas e
o óvulo se dividiria.

Ocasionalmente, isso acontece,

e resulta num zigoto que falha.

Resumindo, os grânulos corticais

dissolvem as glicoproteínas
de ligação dos espermatozoides

na zona pelúcida, fazendo com que
outros espermatozoides não entrem

e sejam "rejeitados" logo quando chegam.

Temos aqui o espermatozoide

que fez seu caminho até a
membrana plasmática do óvulo.

Ele começa a se ligar a
membrana plasmática,

o acrossoma some,
vou apagar isto aqui.

Ele terminou seu trabalho.

Os grânulos corticais foram liberados,

e estão prevenindo que outros
espermatozoides entrem.

E agora começamos a fundir as
membranas plasmáticas

do espermatozoide e do óvulo.

Isso permite que toda
esta estrutura entre.

Todo o material genético aqui dentro,

todo material genético dentro do núcleo

do espermatozoide começa a sair

e é liberado dentro do óvulo.

Quando temos a fusão
do material genético,

temos a fertilização.

Agora para relembrar, vamos olhar
novamente

nosso espermatozoide.

Podemos ver que é uma estrutura móvel

desenvolvida para entregar
material genético

da célula masculina para a feminina.

Tem uma cauda que o impulsiona,

tem mitocôndrias que lhe dão energia,

uma cabeça com material nuclear

e uma bomba de acrossomos na ponta.

O óvulo é gigante se comparado
ao espermatozoide.

Tem uma camada especial
de glicoproteínas

com propriedades especiais do lado de fora

e um monte de citoplasma,
incluindo mitocôndrias.

E então o processo do óvulo se encontrando
com o espermatozoide

que se chama fertilização.

O espermatozoide se liga a zona pelúcida,
as glicoproteínas,

temos a reação acrossomica,

e então a reação cortical previne

a entrada de mais um espermatozoide.

E então o material genético

do espermatozoide é transferido.

Perceba que aqui eu desenhei

o material genético do núcleo entrando.

Talvez você se pergunte,

"A mitocôndria também tem material
genético, certo?"

Sim, as mitocôndrias tem DNA.

E ocasionalmente, algumas mitocôndrias

acabam sendo sugadas no precesso

de transferência de material genético.

Mas lembre-se, o óvulo tem cerca

de 100 mil a 200 mil cópias
de mitocôndrias,

e o espermatozoide tem apenas de 75 a 100.

Existe um certo debate,

mas no fim, a célula
masculina não contribui

com mitocôndrias para o
zigoto que é formado

depois da fusão entre
espermatozoide e óvulo.

Pode ser que algumas mitocôndrias

façam seu caminho e então são degradadas.

Não há certeza.

Mas os números dizem que,

estatisticamente um para 2 mil

versus 75 para 100, praticamente
todo o material genético

proveniente de mitocôndrias será da mãe.