Concetti Chiave
- La riproduzione umana avviene attraverso la riproduzione sessuale, con organi riproduttivi distintivi per maschi e femmine che producono gameti, rispettivamente spermatozoi e cellule uovo.
- La mitosi è un processo di divisione cellulare che produce cellule somatiche diploidi, mentre la meiosi, coinvolta nella riproduzione, genera gameti aploidi con la riduzione cromosomica necessaria.
- La fecondazione interna avviene quando gli spermatozoi maschili fecondano la cellula uovo femminile, formando uno zigote diploide con 46 cromosomi totali.
- Il ciclo ovarico e mestruale coinvolge la maturazione di un ovulo e la preparazione dell'utero per una possibile gravidanza, con la menopausa che segna la fine della fertilità femminile.
- L'allattamento è stimolato dall'ormone prolattina, prodotto dopo il parto, e fornisce al neonato anticorpi materni e nutrimento essenziale per lo sviluppo.
Indice
La riproduzione
La specie umana è capace di generare individui a loro simili grazie la riproduzione di tipo sessuale, e già dalla nascita del nuovo individuo sarà possibile riconoscerlo proprio grazie agli organi riproduttivi, che si differenziano tra bambino e bambina. Questi organi producono delle particolari cellule dette gameti:• Il maschio, gli spermatozoi;
• La femmina, le cellule uovo.
I gameti si differenziano dalle altre cellule uovo per la quantità di DNA contenuta.
Il DNA è la molecola sulla quale è impresso il codice genetico di ogni individuo: è presente nel nucleo ed è distribuito all’interno di corpuscoli, detti cromosomi. Quest’ultimo è fisso e costante per ogni specie.
Il codice genetico umano è racchiuso in 23 coppie di cromosomi, per un totale di 46 presenti in tutte le cellule del corpo.
• Le cellule somatiche possiedono 46 coppie di cromosomi uguali, dette anche diploidi;
• I gameti presentano 23 cromosomi identici, chiamati anche cellule aploidi.
La riduzione del numero di cromosomi è necessaria finché si unisca il gamete maschile a quello femminile, dando origine ad una nuova cellula detta zigote.
• I gameti maschili maturi sono anche detti spermatozoi, formati da una testa, un collo e una coda;
• I gameti femminili sono detti cellule uovo o ovuli, e l’ovulo è una delle cellule più grandi del corpo umano; presenta diversi rivestimenti protettivi.
La mitosi e la meiosi
La mitosi è una divisione cellulare che interessa le cellule somatiche del nostro corpo, mentre la meiosi è un particolare processo che coinvolge solamente alcune cellule degli organi sessuali dell’adulto che porta alla formazione dei gameti.La mitosi si suddivide in 4 fasi:
1. Profase: si forma il fuso miotico formato da fibre poste tra i 2 centrioli, che si trovano uno opposto all’altro rispetto alla cellula;
2. Metafase: i cromosomi si dispongono in un piano a metà del fuso;
3. Anafase: I 2 cromatidi si separano e scorrono verso i poli opposti della cellula. Ogni cromatidio è un cromosoma indipendente: nelle 2 cellule figlie il numero di cromosomi è invariato;
4. Telofase: il fuso si dissolve, si forma la membrana nucleare attorno ai 2 gruppi di cromosomi e la cellula si divide in due.
La meiosi interessa cellule inizialmente diploidi che danno vita ciascuna a 4 cellule aploidi, ognuna provvista di 23 cromosomi. Essa si divide in 8 fasi:
1. Profase I: si forma il fuso;
2. Metafase I: i cromosomi si dispongono a metà del fuso;
3. Anafase I: i cromosomi omologhi si separano e scorrono lungo i poli opposti della cellula. Il numero di cromosomi si dimezza rispetto quello della cellula madre;
4. Telofase I: si formano 2 cellule figlie, con 23 cromosomi ciascuna;
5. Profase II: le cellule figlie formano il fuso;
6. Metafase II: i cromosomi si dispongono a metà del fuso;
7. Anafase II: i cromatidi che scorrono lungo al fuso si separano;
8. Telofase II: ogni cellula si divide in 2, si ottengono 4 cellule con 23 cromosomi ciascuna.
Il processo mediante il quale si preparano le cellule destinate alla riproduzione è detto gametogenesi. Nel maschio le 4 cellule aploidi completeranno il processo di gametogenesi, nella femmina solo una cellula sarà destinata a diventare cellula uovo.
Durante la meiosi avviene uno scambio casuale di frammenti di DNA, il crossing-over, che mescola i geni materni e paterni in nuove combinazioni, a ogni divisione meiotica.
Nella riproduzione asessuata, tutti i discendenti di uno stesso organismo sono identici alla cellula madre, nella riproduzione sessuata non solo i caratteri derivano da due individui diversi, ma si possono presentare anche nelle più diverse combinazioni.
La fecondazione
L’unione di due gameti genera un nuovo individuo, grazie alla fecondazione.Nella specie umana si tratta di fecondazione interna, perché gli spermatozoi maschili sono introdotti nel corpo femminile, attraverso un rapporto sessuale. L’apparato riproduttivo rende possibile 2 funzioni fondamentali:
• La produzione e conservazione delle cellule germinali;
• Il rapporto sessuale.
Tramite la fecondazione si origina lo zigote, una cellula diploide con 46 cromosomi, 23 derivanti dallo spermatozoo e gli altri 23 dalla cellula uovo.
L’apparato riproduttore maschile
Gli organi esterni
• Il pene, che al suo interno contiene l’uretra, attraverso la quale sono espulsi l’urina e gli spermatozoi. Quando si ha un forte afflusso di sangue arterioso e si riduce il deflusso venoso avviene l’erezione, tramite il quale il pene s’irrigidisce;
• Il glande, la parte terminale del pene, molto sensibile e ricoperta dal prepuzio;
• I testicoli, due ghiandole endocrine che producono gli spermatozoi e gli ormoni, sono contenuti nello scroto. Qui sono presenti i tubuli seminiferi, tappezzati da cellule con funzioni diverse, dove si producono gli spermatozoi.
Gli organi interni
• Il dotto referente;• Vescichette seminali, che nutrono e proteggono gli spermatozoi dalle secrezioni vaginali;
• L’ampolla, dove si dilata ogni dotto referente;
• Il dotto eiaculatorio, formato dall’unione del dotto referente e dalle vescichette seminali, attraversa la prostata.
Gli spermatozoi mescolati al liquido seminale e alla secrezione della prostata formano lo sperma, che attraversa il dotto eiaculatorio.
L’apparato riproduttore femminile
• Le ovaie: sono 2 ghiandole endocrine, destinate alla produzione delle cellule uovo e degli ormoni, si trovano all’interno dell’addome;Esse custodiscono le cellule destinate a diventare ovuli, protette dal follicolo. La vita fertile di una donna inizia con la comparsa delle mestruazioni e termina con la menopausa. Una volta al mese, si ha la maturazione di una cellula uovo per un’eventuale fecondazione.
• Le tube di Falloppio mettono in comunicazione ciascun ovaio con l’utero;
• L’utero è ricco di muscoli e vasi sanguigni e ospita la cellula uovo fecondata che diventerà il feto durante la gravidanza;
• La vagina è un canale muscolare capace di dilatarsi per espellere il neonato e accogliere il pene durante un rapporto sessuale. Il suo ingresso è costudito dall’imene.
All’esterno si trova la vulva, le due grandi labbra che proteggono la vagina e l’uretra e le due piccole labbra, che avvolgono soltanto l’ingresso della vagina. Nelle pieghe della vulva si trova il clitoride, un piccolo organo simile alla struttura del pene ma di dimensioni ridotte.
Il ciclo ovarico e mestruale
• Ciclo ovarico: maturazione di un ovulo ogni 28 giorni circa;• Ciclo mestruale: preparazione e sfaldamento della parete uterina.
I due cicli sono in genere considerati come un unico ciclo. La prima mestruazione è detta menarca, tra i 45 e i 55 anni inizia la menopausa.
Il ciclo mestruale inizia col rilascio di un’ovaia pronta per essere fecondata (l’ovulazione). Il follicolo che ha espulso l’ovulo matura, si trasforma il un corpo giallo, il corpo iuteo. L’ovulo incontra 2 possibili destini:
• Può essere fecondato;
• Può non essere fecondato.
In entrambi i casi, l’ovulo si sposterà lentamente verso l’utero, e nel caso sia stato fecondato, inizierà la gravidanza. In caso contrario, l’ovulo muore e sarà eliminato attraverso la mestruazione.
I caratteri sessuali secondari
Le differenze tra gli organi genitali prendono il nome di caratteri sessuali primari, mentre le differenze tra il corpo dell’uomo e della donna non legate agli organi riproduttivi sono chiamati caratteri sessuali secondari.• Nella donna corrispondono con la comparsa dei peli ascellari e pubici, lo sviluppo delle mammelle, l’arrotondamento dei fianchi e l’ingrandimento dell’utero.
• Nell’uomo, la comparsa della barba, dei baffi, dei peli pubici e ascellari, la profondità della voce che aumenta e l’ingrandimento del pene, della prostata e delle vescicole seminali.
La pubertà è un periodo di forte impegno fisico per l’adolescente, ma anche la psiche è coinvolta profondamente. Durante la pubertà, l’individuo raggiunge la propria maturità sessuale, che per la femmina coincide con l’inizio delle mestruazioni, per il maschio con la produzione dello sperma.
L’inizio della gravidanza
La fecondazione avviene 24-36 ore dopo l’ovulazione. Gli spermatozoi risalgono l’utero e le tube grazie ai movimenti della coda. Soltanto uno dei milioni riuscirà a fecondare l’ovulo. All’interno della cellula uovo entra soltanto la testa dello spermatozoo che unisce i suoi 23 cromosomi con quelli materni dando così origine a una sorta di grappolo, la morula, che si evolverà diventando una blastocisti.Ogni 1000 parti circa si assiste anche alla nascita contemporanea di due bambini, i parti gemellari. I gemelli possono essere di 2 tipi:
• Omozigoti, ovvero con lo stesso patrimonio genetico. In questo caso, si è verificata una fecondazione normale di un ovulo, dove, durante le prime divisioni cellulari, lo zigote si è diviso per mitosi in due cellule identiche;
• Eterozigoti, che sono 2 fratelli nati contemporaneamente. In questo caso, si è verificata la fecondazione contemporanea di 2 ovuli che, per ragioni ancora sconosciute, sono arrivati entrambi a maturazione.
Dall’embrione al feto
Intorno al settimo giorno della formazione dello zigote, inizia l’annidamento delle blastocisti nell’endometrio. Le cellule embrionali iniziano a formare i villi coriali, che andranno in contro a numerose ramificazioni e trasformazioni, affondando nella mucosa uterina, fino ad originare la placenta, dove l’embrione riceverà l’ossigeno e il nutrimento necessario, espellerà l’anidride carbonica e le sostanze di rifiuto che saranno eliminate dai polmoni e reni della madre.
L’embrione termina il suo sviluppo in 12 settimane, diventando poi feto.
Il feto, da questo momento in poi, deve solo completare l’accrescimento, all’interno del sacco amniotico, contenente il liquido amniotico Dopo 5 mesi e mezzo, il feto è lungo circa 20 cm, al sesto perfeziona gli organi interni e al nono è pronto per nascere.
Il parto
Dopo circa 9 mesi, lo sviluppo letale è completo e l’utero materno non può fisicamente continuare ad espandersi. Il feto ora è lungo circa 50 cm, pesa intorno ai 3 kg ed è pronto ad essere espulso durante il parto:1. Fase del travaglio: l’utero comincia ad aprirsi e a contrarre le sue pareti, questa fase è caratterizzata anche dalle contrazioni/doglie.
2. Fase espulsiva del parto: Le contrazioni diventano sempre più forti, e quando la testolina comincia ad essere visibile, le ultime spinte e l’aiuto dell’ostetrica fanno scivolare il bambino completamente fuori.
Il neonato rimane ancora per qualche minuto legato alla madre, finché non verrà reciso il cordone ombelicale. Avvenuta la nascita, dovrà essere espulsa la placenta tramite il secondamento.
L’allattamento
Durante la gravidanza sono prodotti numerosi ormoni, e uno di questi è proprio la prolattina, secreto dall’ipofisi dopo il parto. La suzione del neonato stimola le ghiandole mammarie a produrre il latte materno, che è consigliato il miglior nutrimento, sia perché sono trasmessi al bambino gli anticorpi della madre, sia per il suo sviluppo psichico.In gravidanza, sono 4 gli ormoni più importanti prodotti:
• La gonadotropica corionica umana (HCG): è prodotta esclusivamente in gravidanza e ha il compito di mantenere in vita il corpo iuteo. Dopo i primi 3 mesi di gestazione, il livello di HGC svanisce poiché la placenta è in grado di produrre una quantità sufficiente di ormoni;
• Il progesterone, che favorisce il rilassamento della parete muscolare dell’utero, evita il rigetto del feto, facendolo riconoscere al corpo materno come estraneo, e stimola all’utero di svilupparsi;
• Gli estrogeni, che aumentano la velocità del flusso sanguigno nella placenta e stimolano l’ipofisi a produrre la prolattina.
Alla fine della gravidanza l’ipofisi produce anche l’ossitocina, necessaria per le contrazioni durante il parto. Gli ormoni, nel corpo materno, non riguardano solo l’aspetto fisico, ma anche a livello delle emozioni e psicologico.
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo dei gameti nella riproduzione umana?
- Come si differenziano la mitosi e la meiosi?
- Quali sono le funzioni principali dell'apparato riproduttore maschile?
- In che modo avviene la fecondazione e quali sono i suoi risultati?
- Quali cambiamenti ormonali avvengono durante la gravidanza e l'allattamento?
I gameti, ovvero gli spermatozoi nel maschio e le cellule uovo nella femmina, sono cellule specializzate che contengono metà del numero di cromosomi delle cellule somatiche. La loro unione durante la fecondazione dà origine a uno zigote, una nuova cellula con 46 cromosomi, che rappresenta l'inizio di un nuovo individuo.
La mitosi è un processo di divisione cellulare che coinvolge le cellule somatiche e produce due cellule figlie identiche con lo stesso numero di cromosomi della cellula madre. La meiosi, invece, è un processo che avviene nelle cellule sessuali e porta alla formazione di quattro cellule aploidi, ciascuna con 23 cromosomi, attraverso due divisioni successive.
L'apparato riproduttore maschile ha il compito di produrre e conservare gli spermatozoi, facilitare il rapporto sessuale e trasportare gli spermatozoi nel corpo femminile per la fecondazione. Gli organi principali includono il pene, i testicoli, il dotto deferente e le vescichette seminali.
La fecondazione avviene quando uno spermatozoo penetra una cellula uovo all'interno del corpo femminile, formando uno zigote. Questo zigote è una cellula diploide con 46 cromosomi, che si svilupperà in un nuovo individuo. La fecondazione è un processo interno nella specie umana.
Durante la gravidanza, vengono prodotti ormoni come la gonadotropina corionica umana (HCG), il progesterone e gli estrogeni, che supportano lo sviluppo del feto e preparano il corpo per il parto. Dopo il parto, la prolattina stimola la produzione di latte materno, mentre l'ossitocina è necessaria per le contrazioni durante il parto. Questi ormoni influenzano anche le emozioni e lo stato psicologico della madre.