Espermatogénese
Um rapaz de 17 anos que joga futsal produz, em cada dia, centenas de milhões de espermatozoides, e nunca deixa de os produzir desde a puberdade. Como é que o testículo consegue esta "fábrica" contínua? E quem a liga e desliga? Neste apontamento vais seguir as células, uma a uma, e depois perceber o sistema hormonal que as controla.
Onde e como se formam os espermatozoides
Os testículos têm milhares de pequenos tubos enrolados, os túbulos seminíferos. É na parede destes túbulos que decorre a espermatogénese. Entre eles, no tecido intersticial, ficam as células de Leydig. Dentro da parede dos túbulos, junto às células germinativas, estão as células de Sertoli.
A regra é simples: as células mais jovens ficam junto à periferia do túbulo e vão-se deslocando para o lúmen à medida que amadurecem. As células de Sertoli sustentam e nutrem as células em desenvolvimento, e é por isso que a espermatogénese só funciona bem protegida no interior do túbulo.
As etapas: multiplicação, crescimento e maturação
A espermatogénese tem três fases, que se sucedem sem interrupção a partir da puberdade.
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Multiplicação. As espermatogónias (células diploides, $2n = 46$) dividem-se por mitose. Umas mantêm-se como reserva (assim nunca se esgota o "stock") e outras seguem para a fase seguinte.
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Crescimento. Algumas espermatogónias crescem e transformam-se em espermatócitos primários (ainda $2n$), com o ADN já duplicado.
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Maturação. Ocorre a meiose: o espermatócito primário faz a meiose I e cada espermatócito secundário faz a meiose II. A meiose I origina dois espermatócitos secundários (haploides, $n = 23$ cromossomas, cada um com duas cromátides). A meiose II origina quatro espermátides ($n$, com uma cromátide por cromossoma).
Depois ainda há a espermiogénese: cada espermátide perde citoplasma e diferencia-se num espermatozoide, com cabeça (núcleo e acrossoma), peça intermédia (mitocôndrias) e cauda (flagelo). Não há divisão celular nesta última fase, só transformação.
| Célula | Ploidia | Processo que a origina |
|---|---|---|
| Espermatogónia | $2n$ | Mitose (multiplicação) |
| Espermatócito primário | $2n$ | Crescimento |
| Espermatócito secundário | $n$ | Meiose I |
| Espermátide | $n$ | Meiose II |
| Espermatozoide | $n$ | Espermiogénese (diferenciação) |
A espermatogénese é o processo de formação dos espermatozoides, que decorre nos tubos seminíferos dos testículos desde a puberdade. Num homem adulto produzem-se, todos…
A espermatogénese é o processo de formação dos espermatozoides, que decorre nos tubos seminíferos dos testículos desde a puberdade. Num homem adulto produzem-se, todos os dias, centenas de milhões de espermatozoides.
- a) Ordena as células seguintes pela sequência em que aparecem na espermatogénese: espermátide, espermatogónia, espermatozoide, espermatócito secundário, espermatócito primário.
- b) Indica em que etapas da espermatogénese ocorrem divisões mitóticas e em que etapas ocorrem as divisões da meiose.
- c) Quantos espermatozoides funcionais se formam, no máximo, a partir de um espermatócito primário? Justifica.
- d) Explica por que razão os espermatozoides produzidos a partir de um mesmo espermatócito primário podem ser geneticamente diferentes entre si.
O controlo hormonal: o eixo hipotálamo–hipófise–testículo
Produzir espermatozoides gasta muita energia, por isso o organismo regula o processo. Quem comanda é um sistema de três níveis.
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O hipotálamo liberta GnRH (hormona libertadora de gonadotrofinas) de forma pulsátil.
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A GnRH estimula a hipófise anterior a libertar duas gonadotrofinas: FSH e LH.
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No testículo, cada uma tem o seu alvo:
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A FSH atua nas células de Sertoli e, em conjunto com a testosterona, estimula a espermatogénese.
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A LH atua nas células de Leydig, que produzem testosterona.
A testosterona, em conjunto com a FSH, mantém a espermatogénese e é responsável pelos caracteres sexuais secundários masculinos (barba, voz grave, massa muscular).
As setas tracejadas representam a retroalimentação negativa (feedback negativo): quando a testosterona no sangue sobe acima do valor normal, inibe o hipotálamo (menos GnRH) e a hipófise (menos FSH e LH). Assim, a produção de testosterona diminui e o nível volta ao normal. Se baixar demasiado, a inibição desaparece e a produção aumenta. É como um termóstato.
A produção de espermatozoides é controlada por um eixo hormonal, representado no esquema seguinte, em que as letras A a D correspondem a hormonas. a) Identifica as…
A produção de espermatozoides é controlada por um eixo hormonal, representado no esquema seguinte, em que as letras A a D correspondem a hormonas.
- a) Identifica as hormonas representadas pelas letras A, B, C e D.
- b) Indica sobre que células do testículo atua a hormona B e qual é o seu papel na espermatogénese.
- c) Indica sobre que células do testículo atua a hormona C e que hormona essas células passam a produzir em maior quantidade.
- d) Explica o significado das setas tracejadas D e o que acontece à libertação das hormonas A, B e C quando o nível de testosterona no sangue sobe acima do normal.
Em resumo
De volta ao início: o testículo mantém a produção diária porque as espermatogónias se renovam por mitose, e o sistema hormonal liga e desliga a "fábrica" através da retroalimentação negativa da testosterona.