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Lo sviluppo embrionale La fecondazione produce uno zigote e dà il via allo sviluppo embrionale Lo sviluppo embrionale ha inizio con la fecondazione, cioè.

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1 Lo sviluppo embrionale La fecondazione produce uno zigote e dà il via allo sviluppo embrionale Lo sviluppo embrionale ha inizio con la fecondazione, cioè con l’unione tra uno spermatozoo e un oocita, che dà origine a una cellula diploide chiamata zigote.

2 Le caratteristiche degli spermatozoi Soltanto uno spermatozoo penetra nell’oocita e lo feconda; tutti gli altri sono destinati a morire.

3 Membrana plasmatica Segmento intermedio Testa Collo Mitocondrio (a forma di spirale) Nucleo Acrosoma Coda Durante la fecondazione, l’acrosoma (una sacca situata all’estremità anteriore dello spermatozoo) libera enzimi litici che digeriscono lo strato gelatinoso che riveste l’oocita.

4 La fecondazione Quando lo spermatozoo raggiunge lo strato vitellino (lo strato intermedio che riveste l’oocita) si stabilisce un legame tra le proteine poste sulla superficie dello spermatozoo e i recettori proteici. Dopo che lo spermatozoo ha attraversato lo strato vitellino, la sua membrana plasmatica si fonde con quella dell’oocita e la fusione delle membrane consente l’entrata del nucleo dello spermatozoo nella cellula uovo.

5 Dopo che è avvenuta la fusione, l’intera membrana dell’oocita diventa impenetrabile per gli altri spermatozoi. La cellula uovo fecondata va incontro a una notevole attività metabolica. I nuclei dello spermatozoo e dell’oocita si fondono producendo il nucleo diploide dello zigote.

6 Nucleo Acrosoma Spermatozoo Membrana plasmatica Enzimi dell’acrosoma Rivestimento gelatinoso Strato vitellino Membrana plasmatica Recettori proteici Nucleo dello spermatozoo Citoplasma Nucleo della cellula uovo Cellula uovo Nucleo dello zigote Lo spermatozoo si avvicina all’oocita 1 Le proteine presenti sulla testa dello spermatozoo si legano con i recettori dell’oocita 3 Si fondono le membrane plasmatiche dello spermatozoo e dell’oocita 4 Il nucleo dello spermatozoo entra nel citoplasma dell’oocita 5 Si forma la membrana di fecondazione 6 Gli enzimi dell’acrosoma digeriscono il rivestimento gelatinoso 2 I nuclei dello spermatozoo e della cellula uovo si fondono 7 La fecondazione nel riccio di mare:

7 Nel corso della segmentazione lo zigote si trasforma in una sfera di cellule La segmentazione è una rapida successione di divisioni cellulari che, a partire dallo zigote, porta alla formazione di una massa sferica di cellule, cioè di un embrione pluricellulare. Al termine della segmentazione, l’embrione risulta formato da uno o più strati di cellule al cui interno si trova un’ampia cavità: questa sferula cava prende il nome di blastula.

8 Il processo di segmentazione nel ricco di mare: Zigote 2 cellule 4 cellule 8 cellule Molte cellule (sfera piena) Blastula (sfera cava) Sezione della blastula Blastocele

9 La gastrulazione produce un embrione formato da tre strati di cellule La gastrulazione, la seconda delle fasi principali dello sviluppo, comporta un aumento numerico delle cellule embrionali e le organizza in tre strati distinti (gastrula). I tre strati che si formano nel corso della gastrulazione sono i tessuti (o foglietti) embrionali: ectoderma, endoderma e mesoderma.

10 Polo animale Blastocele Polo vegetativo Blastula La blastula 1 1 Gastrulazione Blastoporo La formazione del blastoporo 2 2 Archenteron La migrazione delle cellule dà origine ai foglietti embrionali 3 Residuo del blastocele 3 Archenteron Ectoderma Mesoderma Endoderma Tappo vitellino Gastrula La gastrulazione giunge al termine 4 4 La gastrulazione di un embrione di rana:

11 Gli organi incominciano a formarsi dopo la gastrulazione La notocorda e il tubo neurale Una volta che i tre foglietti si sono formati, le cellule di ogni foglietto iniziano a differenziarsi in tessuti e organi embrionali. Piega neurale Placca neurale Notocorda Ectoderma Mesoderma Endoderma Archenteron Pieghe neurali 15 

12 Piega neurale Placca neurale Strato ectodermico esterno Tubo neurale Una struttura chiamata placca neurale forma il tubo neurale che darà origine all’encefalo e al midollo spinale.

13 Tubo neurale Somite Notocorda Celoma Archenteron (cavità digerente) Somiti Abbozzo caudale Occhio SEM 15X´ Dopo che si è formato il tubo neurale, si formano i somiti (blocchi di mesoderma che danno origine a strutture segmentate) e il celoma (la cavità del corpo). I somiti e il celoma

14 Figura 22.12D Durante uno stadio dello sviluppo di una rana si forma un girino che darà origine a un individuo adulto.

15 Principali organi e tessuti che, nella rana e negli altri vertebrati, si originano da ciascuno dei tre foglietti embrionali:

16 Lo sviluppo avviene in seguito a cambiamenti nella forma delle cellule, a migrazioni cellulari e alla morte programmata di determinate cellule Durante la formazione del tubo neurale, l’ectoderma si ripiega verso l’interno perché in quel punto le cellule prima si allungano e poi assumono una forma a cuneo. Ectoderma

17 Gli organi embrionali si formano grazie a precisi processi di induzione Il meccanismo grazie al quale un gruppo di cellule influenza lo sviluppo di un gruppo di cellule adiacenti è chiamato induzione. Questo processo avviene grazie all’emissione di specifici segnali chimici detti fattori di induzione.

18 Futuro encefalo Vescicola ottica Ectoderma del cristallino Peduncolo ottico Calice ottico Cornea Cristallino Futura retina 1234 Processo di induzione durante lo sviluppo dell’occhio:

19 Lo sviluppo umano L’embrione e la placenta si formano durante il primo mese di gravidanza La gravidanza, o gestazione, consiste nello sviluppo di un nuovo individuo all’interno del sistema riproduttore femminile. La gravidanza ha inizio con il concepimento, cioè con la fecondazione dell’oocita da parte di uno spermatozoo, e prosegue fino alla nascita.

20 Una panoramica sugli eventi dello sviluppo Lo sviluppo embrionale umano inizia con la fecondazione che avviene nell’ovidotto. Ha inizio la segmentazione Fecondazione della cellula uovo Ovidotto Oocita secondario Ovulazione Ovaia Blastocisti (impiantata) Endometrio Utero

21 Endometrio Massa cellulare interna Cavità Trofoblasto In seguito alla segmentazione l’embrione diventa una sfera cava chiamata blastocisti con uno strato esterno di cellule chiamato trofoblasto.

22 Il trofoblasto secerne enzimi che permettono l’impianto della blastocisti nell’endometrio, lo strato cellulare che riveste internamente la cavità uterina. Endometrio Futuro embrione Futuro sacco vitellino Vaso sanguigno (materno) Cellule del trofoblasto in divisione Trofoblasto Cavità uterina 7 giorni dal concepimento

23 Cavità amniotica Amnios Cellule del mesoderma Corion Sacco vitellino Corion Amnios Allantoide Sacco vitellino Villi coriali Embrione: Ectoderma Mesoderma Endoderma Si sviluppano quattro strutture con funzioni di supporto, definite membrane extraembrionali, alle quali è attaccato l’embrione: l’amnios, il sacco vitellino, il corion e l’allantoide. 9 giorni dal concepimento16 giorni dal concepimento

24 Il ruolo delle membrane Circa un mese dopo il concepimento le membrane extraembrionali sono completamente formate. Vasi sanguigni materni Allantoide Sacco vitellino Placenta Cavità amniotica Amnios Embrione Corion Villi coriali 31 giorni dal concepimento

25 L’embrione si trova nella cavità amniotica, piena di liquido, circondato dall’amnios. Il corion, insieme a una porzione del mesoderma, costituisce il componente embrionale della placenta. L’allantoide forma parte del cordone ombelicale.

26 Il ruolo della placenta I villi coriali sono attraversati da vasi sanguigni embrionali che si sono formati dal mesoderma. L’ossigeno e le sostanze nutritive passano dal circolo materno ai vasi sanguigni fetali che attraversano i villi.

27 Nella specie umana lo sviluppo dal concepimento alla nascita viene suddiviso in tre trimestri Per ragioni di praticità, la gravidanza (il periodo che intercorre tra il concepimento e la nascita) viene suddivisa in tre trimestri.

28 Durante il primo trimestre avvengono i cambiamenti più radicali.

29 Un embrione umano di circa nove settimane prende il nome di feto.

30 I principali mutamenti che avvengono durante il secondo trimestre consistono in un aumento delle dimensioni e in un perfezionamento generale dei tratti umani.

31 Alla ventesima settimana il feto è lungo 19 cm e pesa circa 500 g.

32 Il terzo trimestre (il periodo cha va dalla ventiquattresima settimana fino alla nascita) è contraddistinto da una rapida crescita.

33 Il parto è indotto da ormoni e avviene in tre fasi La nascita del bambino avviene in seguito a una serie di contrazioni forti e ritmiche dell’utero, che costituisce il travaglio. L’induzione del travaglio dipende da alcuni ormoni.

34 EstrogeniOssitocina Dalle ovaie Dal feto e dall’ipofisi Stimolano i recettori uterini per l’ossitocina Stimola le contrazioni dell’utero Stimola la placenta a produrre Prostaglandine Fanno aumentare le contrazioni uterine Feedback positivo Gli estrogeni rendono l’utero più sensibile all’azione di un altro ormone, l’ossitocina, che (insieme alle prostaglandine) provoca le contrazioni.

35 Placenta Cordone Ombelicale Utero Cervice Utero Placenta Cordone ombelicale Fase di dilatazione della cervice 1 Fase di espulsione del bambino (parto)2 Fase del secondamento: fuoriesce la placenta 3 Il travaglio avviene in tre stadi: dilatazione, stadio espulsivo, secondamento.

36 COLLEGAMENTI La tecnologia della fecondazione assistita aumenta la possibilità di procreare Le tecniche di procreazione assistita possono risolvere un certo numero di problemi che causano la sterilità.


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