I MAMMIFERI Sottoclasse dei Prototeri o Monotremi Sottoclasse dei Metateri o Marsupiali Sottoclasse degli Euteri o Placentati

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1 I MAMMIFERI Sottoclasse dei Prototeri o Monotremi: le uova si sviluppano al di fuori del corpo materno o all interno ma senza nutrimento fornito dalla madre; Sottoclasse dei Metateri o Marsupiali: embrioni nutriti nell utero ma sviluppo intrauterino limitato, il parto è precoce e lo sviluppo si completa nel marsupio; Sottoclasse degli Euteri o Placentati: uova prive o quasi di tuorlo e a completo sviluppo intrauterino. Si stabilisce un particolare rapporto tra madre ed embrione tramite la placenta.

2 L uovo dei mammiferi E circondato dalla Zona Pellucida dalle cellule della Corona Radiata (Granulosa Cells). Verde= uovo Blu= Zona Pellucida Rosso= Corona Radiata Fotografia di un uovo di mammifero Foto colorata artificialmente

3 MATURAZIONE DELL UOVO NEI MAMMIFERI

4 Mammiferi: maturazione del follicolo ovarico Al contrario del maschio la differenziazione avviene precocemente nella meiosi. Da ogni divisione si forma una sola cellula matura Cells tecali Oocita primario Cellule della granulosa Tra oocita e granulosa si forma la zona pellucida per secrezione dell oocita formata da una membrana pellucida e da una corona radiata.

5 Maturazione del follicolo L ormone luteinizzante (LH) dà l avvio alla maturazione del follicolo e all ovulazione, riattivando la meiosi. I meccanismi con cui avviene ciò non sono ancora noti Follicolo pre-ovulatorio dei mammiferi Cumulo ooforo gruppo di cellule che circondano strettamente l oocita

6 Alla pubertà si passa allo stadio di follicolo terziario. Le cellule della granulosa secernono un liquido che si accumula nello spazio extracellulare Lo spazio che si crea forma un antro Il follicolo con un ampio antro è detto Follicolo di Graaf

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8 La meiosi nell uomo e negli altri mammiferi Spermatogenesi e Oogenesi. Le cellule passano dallo stadio diploide (2n) allo stadio aploide (1n). Il risultato delle due divisioni meiotiche sono 4 spermi aploidi prodotti, ma solo 1 uovo aploide fecondabile.

9 Il ciclo riproduttivo nella donna Cicli coordinati e interdipendenti. 1. Il rilascio di gonadotropine pituitarie (LH e FSH ) nel flusso sanguigno, degli steroidi ovarici (sintesi di estrogeni e più tardi di progesterone). 2. Il ciclo di maturazione e ovulazione 3. la mensile distruzione e ricostruzione dell endometrio uterino. Questi cicli si ripetono approssimativamente ogni giorni

10 Nei mammiferi la riproduzione è controllata da ormoni prodotti dall ipofisi e dalle gonadi: IPOFISI: ormoni gonadotropi prolattina LTH: agisce sull attività del corpo luteo e stimola la secrezione del latte ormone luteinizzante LH: influenza maturazione gonadi e produzione ormoni sessuali ormone follicolo stimolante: influenza accrescimento follicoli ovarici, secrezione estrogeni e ovulazione CELLULE DEL FOLLICOLO: ormoni estrogeni influenzano sviluppo e differenziamento canale genitale femminile TESSUTO LUTEINICO: progesterone prepara l epitelio uterino all impianto dell uovo e allo sviluppo della placenta.

11 Se avviene la fecondazione la parete uterina viene mantenuta e i cicli si bloccano. Ipofisi secerne FSH e i follicoli rispondono con accrescimento e proliferazione; recettori per l LH nelle cellule granulosa Ipofisi secerne LH e cessa il blocco meiotico. Si ha l ovulazione. Il corpo luteo secerne progesterone che influenza l utero e inibisce secrezione di FSH.

12 In risposta alla stimolazione di LH, l uovo viene rilasciato nell ampulla dell ovidotto Qui può avvenire la fecondazione. L uovo fecondato si sviluppa e si muove nell utero. Nello stadio di blastula raggiunge la parete dell endometrio uterino dove si può impiantare

13 Il topo come esempio noto dei mammiferi Fecondazione nell ovidutto 5 giorni dopo la blastocisti si impianta nella parete uterina Gastrulazione e organogenesi si svolgono in circa 7 giorni Ciclo breve: 9 settimane I giorni che mancano per la nascita vengono utilizzati per l accrescimento corporeo complessivo

14 Fecondazione nei mammiferi Riconoscimento nei mammiferi CAPACITAZIONE: condizione necessaria per la reazione acrosomica alterazione della fluidità della membrana cell. dello spermatozoo; cambia la composizione lipidica in particolar modo il rapporto colesterolo/fosfolipidi Perde alcune proteine o carboidrati di superficie Fosforilazione di proteine (attivina) coinvolte nel legame dello spermatozoo con la zona pellucida

15 Fecondazione nei mammiferi Uova di topo e di riccio che stanno per essere fecondate La zona pellucida ha una funzione analoga alla membrana vitellina La matrice glicoproteica della zona pellucida ha 2 ruoli principali: 1. legare gli spermatozoi 2. iniziare la reazione acrosomiale dopo il legame

16 ZP3: la proteina di legame degli spermatozoi nella zona pellucida di topo Nella zona pellucida del topo ci sono 3 glicoproteine: ZP1, ZP2, ZP3 ZP3 lega lo spermatozoo e inizia la reazione acrosomica. La membrana cellulare che ricopre la testa dello spermatozoo può legare migliaia di proteine ZP3. Sullo spermatozoo esistono parecchie proteine differenti in grado di legare ZP3. ZP3 forma legami crociati con recettori presenti sulla membrana plasmatica dello spermatozoo: si attiva così la reazione acrosomiale.

17 nel topo: il legame dello spermatozoo alla zona pellucida. La proteina ZP3 della zona pellucida si lega allo spermio. Questo legame induce la reazione acrosomiale attraverso l attivazione del flusso degli ioni calcio. ZP3

18 Nella reazione acrosomica la parte anteriore della membrana cellulare dello spermatozoo (con ZP3) viene persa ed altre proteine garantiranno il legame dei gameti. La proteina ZP2 garantirà il legame secondario

19 Lo spermatozoo dei mammiferi si avvicina con il lato della testa, appoggiandosi parallelamente alla superficie dell uovo

20 Modalità Topo

21 Gli spermatozoi dell uomo subiscono la reazione acrosomica ad una certa distanza dall uovo. Si liberano enzimi (LISINE) che determinano la lisi delle sostanze che tengono insieme le cellule della corona radiata 2 tipi di lisine: ialuronidasi enzima che disperde la corona

22 Fusione tra spermatozoo e membrana cellulare dell oocita La fusione delle membrane avviene 3 volte durante la fecondazione: 1. Durante la reazione acrosomica 2. Durante il contatto tra spermatozoo e uovo 3. Durante la reazione dei granuli corticali

23 Nei mammiferi la reazione dei granuli corticali non dà origine ad una membrana di fecondazione ma l effetto è lo stesso.

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28 TROFOBLASTO: non producono strutture embrionali ma la porzione esterna della placenta (CORION). Questi tessuti permettono al feto di procurarsi O2 e nutrimento, secernono ormoni e regolatori della risposta immunitaria, permettono l impianto dell embrione. MASSA CELLULARE INTERNA: genera l embrione.

29 STRIPSINA

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45 AMNIOS CORION ALLANTOIDE SACCO O VESCICOLA VITELLINA

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50 CRONOLOGIA DELLE PRIME TAPPE DELLO SVILUPPO UMANO: 1 a SETTIMANA: segmentazione, blastocisti libera; 2 a SETTIMANA: impianto; 3 a SETTIMANA: gastrulazione; 4 a SETTIMANA: neurulazione; 5 a SETTIMANA: bottone caudale. Alla fine delle prime 8 settimane di vita termina il periodo embrionale e inizia il periodo fetale; l embrione ha acquistato forma quasi completa e i processi di accrescimento prendono il sopravvento sui fenomeni formativi.