apparato riproduttore
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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 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 1 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore La riproduzione Indice 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. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 2 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Indice 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 collo citoplasma L’ovulo o cellula-uovo, la cellula sessuale femminile o gamete femminile, è tra le cellule più grandi del corpo umano. testa mitocondri coda Lo spermatozoo, la cellula sessuale maschile o gamete maschile, è tra le cellule più piccole del corpo umano. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 3 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Indice 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. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 4 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Indice La fecondazione Un ovulo circondato dagli spermatozoi La fecondazione avviene quando che l’hanno appena raggiunto uno spermatozoo riesce a penetrare all’interno della tuba. nell’ovulo e a fondersi con esso. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 5 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Indice 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 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 6 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Indice 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. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 7 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Indice 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. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 8 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Indice L’apparato riproduttore maschile visto di lato, in sezione visto di fronte vescica bacino dotto deferente vescicola seminale uretra dotto deferente vescica intestino retto pene prostata glande scroto pene ano epididimo testicolo tubi seminiferi testicoli Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 9 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Indice L’apparato riproduttore maschile Il pene: visto di fronte bacino dotto deferente vescica • 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 pene testicoli eiaculazione = espulsione dello sperma (formato dagli spermatozoi e dal liquido seminale) spermatozoi in formazione dentro un tubulo seminifero Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 10 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Indice L’apparato riproduttore femminile visto di lato, in sezione ovaia tuba utero visto di fronte tuba collo dell’utero bacino ovaia vescica uretra intestino retto clitoride sbocco dell’uretra utero ano vulva vagina vulva vagina Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 11 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Indice L’apparato riproduttore femminile visto di fronte tuba tuba ovaia utero bacino vagina utero vulva il percorso degli spermatozoi fino alla fecondazione dell’ovulo vagina Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 12 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Indice Le fasi del ciclo riproduttivo femminile follicoli in sviluppo 1 2 4 1 nel follicolo di un’ovaia incomincia a maturare un ovulo; questo processo è innescato dall’ormone follicolo-stimolante 3 esplosione del follicolo e liberazione dell’uovo ovaia corpo luteo se l’uovo non viene fecondato, è espulso attraverso la vagina con sangue e parte del tessuto 2 ovulo e follicolo ingrossano; 3 l’ormone luteinizzante intanto gli estrogeni fanno ispessire la mucosa dell’utero per accogliere l’eventuale ovulo fecondato follicolo maturo con uovo all’interno 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 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 13 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Indice Le fasi del ciclo riproduttivo femminile mucosa uterina ormone follicolostimolante Il ciclo riproduttivo dipende dall’intervento di quattro ormoni: • gli estrogeni mestruazioni progesterone ipofisi estrogeni ovulazione e il progesterone, prodotti dalle ovaie • gli ormoni follicolo-stimolante e luteinizzante, liberati dall’ipofisi ormone luteinizzante Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 14 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Indice Le fasi del ciclo riproduttivo femminile mucosa uterina ormone follicolostimolante mestruazioni progesterone ipofisi ormone luteinizzante estrogeni ovulazione • 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) Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 15 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Indice 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 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 16 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Indice 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. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 17 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Indice La gravidanza e la placenta • annidamento: l’embrione raggiunge l’utero e trova una parete spessa che lo avvolge sostanze nutritive e O2 sostanze di rifiuto e CO2 • 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 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 18 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Indice La gravidanza e la placenta cordone ombelicale (al feto) villi vena e arteria materna sostanze nutritive e O2 sostanze di rifiuto e CO2 lo scambio di sostanze tra la mamma e il feto attraverso la placenta liquido placenta parete amniotico uterina Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 19 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Indice 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. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 20 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Indice 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. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 21 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Indice 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. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 22 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Indice 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 Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 23 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Indice 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. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 24 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Indice 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. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 25 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Indice 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. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 26 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Indice 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. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 27 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Indice La riproduzione negli altri animali un uovo di gallina appena fecondato nucleo fecondato membrana tuorlo l’uovo durante la cova, una settimana dopo la fecondazione vasi sanguigni che trasportano nutrienti guscio albume embrione sacco che permette gli scambi dei gas con l’esterno sacco del tuorlo sacco amniotico Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 28 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Indice 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. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 29 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Indice 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. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 30 Tema C – Capitolo 10 – L’apparato riproduttore Indice 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. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 31
