Tema C Capitolo 10 L apparato riproduttore

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1 1. Le cellule per la riproduzione 2. La mitosi e la meiosi 3. L apparato riproduttore maschile 4. L apparato riproduttore femminile 5. Il ciclo riproduttivo femminile 6. Come si forma una nuova vita 7. La nascita 8. La pubertà 9. La riproduzione negli altri animali 1

2 La riproduzione Gli esseri viventi possono generare altri organismi della loro stessa specie. i batteri si riproducono dividendosi in due cellule-figlie le querce producono ghiande che possono dare origine a una nuova pianticella gli uccelli depongono le uova, le covano e allevano i loro piccoli Grazie alla riproduzione ogni specie assicura la propria sopravvivenza. 2

3 Le cellule per la riproduzione Per generare un nuovo essere umano devono unirsi due cellule sessuali prodotte dagli apparati riproduttori (o genitali) maschile e femminile. nucleo rivestimento dell ovulo nucleo testa collo mitocondri citoplasma coda L ovulo o cellula-uovo, la cellula sessuale femminile o gamete femminile, è tra le cellule più grandi del corpo umano. Lo spermatozoo, la cellula sessuale maschile o gamete maschile, è tra le cellule più piccole del corpo umano. 3

4 Le cellule per la riproduzione Fin dalla nascita abbiamo gli organi riproduttori (caratteri sessuali primari). L apparato riproduttore inizia a funzionare a anni, durante la pubertà. A questa età si sviluppano anche i caratteri sessuali secondari: si accentuano cioè le differenze fisiche tra femmine e maschi. 4

5 La fecondazione Un ovulo circondato dagli spermatozoi che l hanno appena raggiunto all interno della tuba. La fecondazione avviene quando uno spermatozoo riesce a penetrare nell ovulo e a fondersi con esso. 5

6 Le cellule per la riproduzione Tutte le cellule del nostro corpo tranne quelle sessuali hanno nel nucleo 46 cromosomi. spermatozoo (23 cromosomi) zigote (46 cromosomi) ovulo (23 cromosomi) gli spermatozoi e le cellule-uovo hanno soltanto 23 cromosomi con la fecondazione si forma lo zigote, che contiene 46 cromosomi 6

7 La mitosi Lo zigote (cellula-uovo fecondata) dà origine a tutte le cellule del nuovo organismo con il processo di duplicazione chiamato mitosi. LA MITOSI CHE PRODUCE LE NUOVE CELLULE DEL CORPO ciascun cromosoma è formato da due coppie dello stesso DNA il nucleo si dissolve e i cromosomi si allineano al centro della cellula i cromosomi si spezzano in due parti e migrano: in ciascuna estremità della cellula si ha così una copia del DNA originario si formano due nuove membrane nucleari e poi la cellula si divide in due: la mitosi produce così due cellule uguali alla cellula di partenza Lo zigote si divide in due nuove cellule, ciascuna con 46 cromosomi. Ogni cellula-figlia poi si duplicherà mantenendo costante il numero dei cromosomi. 7

8 La meiosi I gameti (ovuli e spermatozoi) sono prodotti invece con un processo di duplicazione cellulare diverso, la meiosi, che avviene soltanto in alcune cellule delle ovaie (nelle femmine) e dei testicoli (nei maschi). LA MEIOSI CHE PRODUCE GLI OVULI E GLI SPERMATOZOI ciascun cromosoma è formato da due coppie dello stesso DNA nella prima divisione le due cellule-figlie ereditano cromosomi diversi ciascuna delle due cellule si divide di nuovo, e i cromosomi si spezzano in due parti e migrano si formano così quattro cellule, ciascuna con metà del DNA della cellula di partenza La cellula iniziale ha sempre 46 cromosomi, ma poi si divide due volte: si ottengono così quattro cellule, ciascuna con 23 cromosomi. 8

9 L apparato riproduttore maschile visto di lato, in sezione visto di fronte dotto deferente uretra vescica vescicola seminale intestino retto dotto deferente vescica bacino pene glande scroto prostata ano pene testicolo tubi seminiferi epididimo testicoli 9

10 L apparato riproduttore maschile dotto deferente visto di fronte vescica bacino Il pene: è l organo che introduce gli spermatozoi nell apparato riproduttore femminile è formato da un tessuto spugnoso molto ricco di vasi sanguigni pene testicoli spermatozoi in formazione dentro un tubulo seminifero si ingrossa e si irrigidisce (erezione) quando è riempito da un afflusso di sangue arterioso eiaculazione = espulsione dello sperma (formato dagli spermatozoi e dal liquido seminale) 10

11 L apparato riproduttore femminile visto di lato, in sezione visto di fronte ovaia tuba utero collo dell utero ovaia tuba bacino vescica uretra clitoride sbocco dell uretra intestino retto ano utero vulva vagina vulva vagina 11

12 L apparato riproduttore femminile visto di fronte tuba tuba ovaia bacino utero vagina utero il percorso degli spermatozoi fino alla fecondazione dell ovulo vulva vagina 12

13 Le fasi del ciclo riproduttivo femminile follicoli in sviluppo 1 2 follicolo maturo con uovo all interno 1 nel follicolo di un ovaia incomincia a maturare un ovulo; questo processo è innescato dall ormone follicolo-stimolante ovaia 4 corpo luteo 3 esplosione del follicolo e liberazione dell uovo se l uovo non viene fecondato, è espulso attraverso la vagina con sangue e parte del tessuto 2 ovulo e follicolo ingrossano; intanto gli estrogeni fanno ispessire la mucosa dell utero per accogliere l eventuale ovulo fecondato 3 l ormone luteinizzante stimola l ovulazione: il follicolo scoppia e il liquido spinge l ovulo maturo nella tuba 4 nell ovaia resta il corpo luteo che produce il progesterone, che a sua volta fa crescere ancora la mucosa uterina 13

14 Le fasi del ciclo riproduttivo femminile ormone follicolostimolante mestruazioni mucosa uterina Il ciclo riproduttivo dipende dall intervento di quattro ormoni: gli estrogeni e il progesterone, prodotti dalle ovaie ipofisi progesterone ovulazione estrogeni gli ormoni follicolo-stimolante e luteinizzante, liberati dall ipofisi ormone luteinizzante 14

15 Le fasi del ciclo riproduttivo femminile ormone follicolostimolante ipofisi ormone luteinizzante progesterone mestruazioni ovulazione mucosa uterina estrogeni se si ha fecondazione, il corpo luteo continua a produrre progesterone e l utero è pronto ad accogliere l embrione se non c è fecondazione, il corpo luteo smette di produrre progesterone; l ovulo muore e si ha la mestruazione (espulsione di sangue insieme a frammenti della mucosa uterina) 15

16 La formazione dell embrione ovulo fecondato L ovulo fecondato si duplica per mitosi mentre scende lungo la tuba, poi si annida nell utero. tuba utero embrione 16

17 La formazione dell embrione In caso di fecondazione, che cos è a determinare il sesso del bambino che nascerà? cellule-uovo spermatozoi fecondazione Il sesso del bambino è determinato dal cromosoma sessuale (X o Y) che il bambino eredita dal padre. 17

18 La gravidanza e la placenta annidamento: l embrione raggiunge l utero e trova una parete spessa che lo avvolge sostanze nutritive e O 2 sostanze di rifiuto e CO 2 gravidanza: è il periodo di circa nove mesi che porta alla nascita di un nuovo essere umano una parte dell utero si trasforma e diventa la placenta, l organo attraverso cui l embrione riceve dal sangue materno sostanze nutrienti e ossigeno 18

19 La gravidanza e la placenta sostanze nutritive e O 2 cordone ombelicale (al feto) villi vena e arteria materna sostanze di rifiuto e CO 2 lo scambio di sostanze tra la mamma e il feto attraverso la placenta liquido placenta parete amniotico uterina 19

20 Lo sviluppo durante la gravidanza 4 SETTIMANE l embrione è lungo meno di mezzo centimetro, ma il suo piccolissimo cuore ha già incominciato a battere 12 SETTIMANE l embrione mostra già tutte le caratteristiche della nostra specie: da qui in avanti è chiamato feto 20 SETTIMANE al quinto mese il feto apre e chiude gli occhi e le mani, scalcia e si succhia il pollice 30 SETTIMANE il bimbo è quasi del tutto formato; anche se dovesse nascere in anticipo, ora ha ottime probabilità di sopravvivere 32 SETTIMANE il feto si posiziona con la testa verso il collo dell utero, pronto per uscire dal canale vaginale. 20

21 La nascita Alcuni ormoni come l ossitocina stimolano le contrazioni dei muscoli dell utero, aiutando così il bimbo a uscire dal corpo della madre: è il parto. Il pianto o vagito serve al neonato per aprire i bronchi e gonfiare i polmoni, dando così inizio alla respirazione. Il bimbo è ancora unito alla placenta materna attraverso il cordone ombelicale, che ora viene tagliato. 21

22 L allattamento Dopo il parto le ghiandole mammarie della madre producono il colostro, un liquido ricco di proteine e di anticorpi utili al bimbo. In seguito arriva il latte, che contiene tutti i princìpi nutritivi necessari al primo sviluppo: sarà l unico cibo nei primi mesi di vita del bimbo. 22

23 La pubertà La pubertà o adolescenza è la fase in cui si raggiunge la maturità sessuale. l ipotalamo stimola l ipofisi, che libera nel sangue particolari ormoni ovaie e testicoli producono ormoni che fanno sviluppare i caratteri sessuali secondari l apparato genitale inizia a produrre i gameti: nei maschi appare lo sperma, le femmine hanno il primo ciclo mestruale 23

24 La riproduzione negli altri animali Il sistema più diffuso tra le specie animali è quello della riproduzione sessuata, con l accoppiamento tra individui di sesso maschile e di sesso femminile. clitello Alcune specie di molluschi e di anellidi (come questo lombrico) sono ermafrodite: ogni individuo ha sia l apparato riproduttore maschile sia quello femminile. La probabilità di riprodursi raddoppia, perché dopo un accoppiamento ciascun individuo può avere figli. 24

25 La riproduzione negli altri animali uova di trota Nei pesci la fecondazione è esterna. Durante l accoppiamento maschio e femmina si avvicinano ed espellono simultaneamente i due tipi di gameti. La fecondazione delle cellule-uovo avviene nell acqua. 25

26 La riproduzione negli altri animali uova di rana in un lago di montagna Le specie con fecondazione esterna (come gli anfibi, oltre ai pesci) producono moltissimi gameti, per compensarne la bassa probabilità di sopravvivenza. 26

27 La riproduzione negli altri animali Gli animali terrestri rettili, uccelli e mammiferi hanno una fecondazione interna. I gameti sono protetti all interno del corpo femminile, dove hanno buone probabilità di incontrarsi. Negli animali ovipari le femmine depongono le uova all esterno del proprio corpo. I piccoli, quando sono sviluppati, rompono il guscio ed escono dall uovo. 27

28 La riproduzione negli altri animali un uovo di gallina appena fecondato l uovo durante la cova, una settimana dopo la fecondazione nucleo fecondato vasi sanguigni che trasportano nutrienti membrana guscio embrione tuorlo albume sacco che permette gli scambi dei gas con l esterno sacco amniotico sacco del tuorlo 28

29 La riproduzione negli altri animali I mammiferi sono vivipari: l embrione si sviluppa da uova molto piccole ed è nutrito dalla madre fino al momento del parto. Nei mammiferi placentati, come noi, lo scambio di nutrienti e gas tra la madre e l embrione avviene tramite la placenta. Tutti i mammiferi sono caratterizzati dall allattamento. 29

30 La riproduzione negli altri animali Nei mammiferi marsupiali (come canguri, koala e opossum) soltanto il primo sviluppo avviene nell utero. Poi il feto viene partorito e si arrampica sul ventre della madre fino alla tasca esterna del marsupio, dove viene allattato e continua a svilupparsi. 30

31 La riproduzione negli altri animali un ornitorinco L ornitorinco e l echidna dell Oceania sono mammiferi monotremi. Sono ovipari ma quando le uova si schiudono i piccoli non sono autosufficienti e vengono nutriti dal latte prodotto dalla madre. 31