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1 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore 1. Le cellule per la riproduzione 2. La mitosi e la.

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1 1 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore 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

2 2 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore La riproduzione Gli esseri viventi possono generare altri organismi della loro stessa specie. Grazie alla riproduzione ogni specie assicura la propria sopravvivenza. 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 Indice

3 3 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore 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. L’ovulo o cellula-uovo, la cellula sessuale femminile o gamete femminile, è tra le cellule più grandi del corpo umano. nucleo rivestimento dell’ovulo citoplasma Lo spermatozoo, la cellula sessuale maschile o gamete maschile, è tra le cellule più piccole del corpo umano. nucleotesta mitocondri coda collo Indice

4 4 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Le cellule per la riproduzione Fin dalla nascita abbiamo gli organi riproduttori (caratteri sessuali primari). L’apparato riproduttore inizia a funzionare a 11–15 anni, durante la pubertà. A questa età si sviluppano anche i caratteri sessuali secondari: si accentuano cioè le differenze fisiche tra femmine e maschi. Indice

5 5 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore 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. Indice

6 6 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Le cellule per la riproduzione Tutte le cellule del nostro corpo − tranne quelle sessuali − hanno nel nucleo 46 cromosomi. gli spermatozoi e le cellule-uovo hanno soltanto 23 cromosomi con la fecondazione si forma lo zigote, che contiene 46 cromosomi spermatozoo (23 cromosomi) ovulo (23 cromosomi) zigote (46 cromosomi) Indice

7 7 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore La mitosi Lo zigote (cellula-uovo fecondata) dà origine a tutte le cellule del nuovo organismo con il processo di duplicazione chiamato mitosi. Lo zigote si divide in due nuove cellule, ciascuna con 46 cromosomi. Ogni cellula-figlia poi si duplicherà mantenendo costante il numero dei cromosomi. 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 Indice

8 8 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore 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 cellula iniziale ha sempre 46 cromosomi, ma poi si divide due volte: si ottengono così quattro cellule, ciascuna con 23 cromosomi. 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 Indice

9 9 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore L’apparato riproduttore maschile visto di lato, in sezione vescica dotto deferente uretra pene glande testicolo tubi seminiferi epididimo scrotoano prostata intestino retto vescicola seminale visto di fronte vescica pene testicoli dotto deferente bacino Indice

10 10 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore L’apparato riproduttore maschile Il pene: è l’organo che introduce gli spermatozoi nell’apparato riproduttore femminile è formato da un tessuto spugnoso molto ricco di vasi sanguigni 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) visto di fronte vescica pene testicoli dotto deferente bacino spermatozoi in formazione dentro un tubulo seminifero Indice

11 11 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore L’apparato riproduttore femminile visto di lato, in sezione vescica uretra clitoride sbocco dell’uretra vulva ano intestino retto collo dell’utero ovaia tubautero vagina visto di fronte tuba ovaia utero vaginavulva bacino Indice

12 12 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore L’apparato riproduttore femminile visto di fronte tuba ovaia utero vaginavulva bacino tuba utero vagina il percorso degli spermatozoi fino alla fecondazione dell’ovulo Indice

13 13 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Le fasi del ciclo riproduttivo femminile follicoli in sviluppo follicolo maturo con uovo all’interno esplosione del follicolo e liberazione dell’uovo corpo luteo ovaia se l’uovo non viene fecondato, è espulso attraverso la vagina con sangue e parte del tessuto nel follicolo di un’ovaia incomincia a maturare un ovulo; questo processo è innescato dall’ormone follicolo-stimolante 1 1 ovulo e follicolo ingrossano; intanto gli estrogeni fanno ispessire la mucosa dell’utero per accogliere l’eventuale ovulo fecondato 2 2 l’ormone luteinizzante stimola l’ovulazione: il follicolo scoppia e il liquido spinge l’ovulo maturo nella tuba 3 3 nell’ovaia resta il corpo luteo che produce il progesterone, che a sua volta fa crescere ancora la mucosa uterina 4 4 Indice

14 14 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Le fasi del ciclo riproduttivo femminile Il ciclo riproduttivo dipende dall’intervento di quattro ormoni: gli estrogeni e il progesterone, prodotti dalle ovaie gli ormoni follicolo-stimolante e luteinizzante, liberati dall’ipofisi ormone follicolo- stimolante ormone luteinizzante mucosa uterina ipofisi mestruazioni progesterone ovulazione estrogeni Indice

15 15 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Le fasi del ciclo riproduttivo femminile 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) Indice ormone follicolo- stimolante ormone luteinizzante mucosa uterina ipofisi mestruazioni progesterone ovulazione estrogeni

16 16 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore La formazione dell’embrione L’ovulo fecondato si duplica per mitosi mentre scende lungo la tuba, poi si annida nell’utero. ovulo fecondato tuba utero embrione Indice

17 17 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore La formazione dell’embrione In caso di fecondazione, che cos’è a determinare il sesso del bambino che nascerà? cellule-uovospermatozoi fecondazione Indice Il sesso del bambino è determinato dal cromosoma sessuale (X o Y) che il bambino eredita dal padre.

18 18 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore La gravidanza e la placenta annidamento: l’embrione raggiunge l’utero e trova una parete spessa che lo avvolge 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 sostanze nutritive e O 2 sostanze di rifiuto e CO 2 Indice sostanze nutritive e O 2 sostanze di rifiuto e CO 2

19 19 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore La gravidanza e la placenta lo scambio di sostanze tra la mamma e il feto attraverso la placenta cordone ombelicale (al feto) vena e arteria materna villi liquido amniotico placentaparete uterina Indice sostanze nutritive e O 2 sostanze di rifiuto e CO 2

20 20 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore 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. Indice

21 21 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore 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. Indice

22 22 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore 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. Indice

23 23 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore 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 Indice

24 24 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore 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. 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. clitello Indice

25 25 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore La riproduzione negli altri animali 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. Indice uova di trota

26 26 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore La riproduzione negli altri animali Le specie con fecondazione esterna (come gli anfibi, oltre ai pesci) producono moltissimi gameti, per compensarne la bassa probabilità di sopravvivenza. uova di rana in un lago di montagna Indice

27 27 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore 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. Indice

28 28 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore La riproduzione negli altri animali un uovo di gallina appena fecondato membrana nucleo fecondato guscio albumetuorlo l’uovo durante la cova, una settimana dopo la fecondazione embrione vasi sanguigni che trasportano nutrienti sacco che permette gli scambi dei gas con l’esterno sacco amniotico sacco del tuorlo Indice

29 29 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore 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. Indice

30 30 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore 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. Indice

31 31 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore La riproduzione negli altri animali 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. Indice un ornitorinco


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