Fecondazione

Materie:Appunti
Categoria:Biologia

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Testo

1. INTRODUZIONE FECONDAZIONE FUSIONE DI DUE GAMETI E DEL LORO PATRIMONIO GENETICO, CON FORMAZIONE DI UNO ZIGOTE DAL QUALE SI SVILUPPA UN NUOVO INDIVIDUO. ESSA SI VERIFICA NEL CORSO DELLA RIPRODUZIONE SESSUALE. TALE PROCESSO PERMETTE DI RIPRISTINARE, IN QUELLA CHE RAPPRESENTA LA PRIMA CELLULA DEL NUOVO INDIVIDUO, IL NUMERO DI CROMOSOMI TIPICO DELLA SPECIE, CHE NEI GAMETI RISULTA DIMEZZATO.

2. AUTOFECONDAZIONE E FECONDAZIONE INCROCIATA
LA FECONDAZIONE VIENE DETTA AUTOFECONDAZIONE QUANDO I DUE GAMETI COINVOLTI SONO PRODOTTI DA UNO STESSO INDIVIDUO, CHE POSSIEDE GONADI SIA DI TIPO MASCHILE SIA DI TIPO FEMMINILE E VIENE DETTO ERMAFRODITA. SI PARLA INVECE DI FECONDAZIONE INCROCIATA QUANDO I DUE GAMETI DERIVANO CIASCUNO DA UN INDIVIDUO DIVERSO. LA FECONDAZIONE INCROCIATA, RISPETTO ALL'AUTOFECONDAZIONE, GARANTISCE UNA MAGGIORE VARIABILITÀ GENETICA NELLA PROGENIE, CHE RISULTA IMPORTANTE PER LA CAPACITÀ DI SOPRAVVIVENZA DELLA SPECIE (VEDI SELEZIONE NATURALE). PER QUESTO MOTIVO, MOLTE SPECIE I CUI INDIVIDUI SONO ERMAFRODITI ATTUANO IN REALTÀ UNA MODALITÀ DI FECONDAZIONE INCROCIATA, FACENDO VENIRE IN CONTATTO I GAMETI MASCHILI DI UN INDIVIDUO CON I GAMETI FEMMINILI DELL'ALTRO, E VICEVERSA. MOLTE SPECIE PRESENTANO SPESSO ADATTAMENTI VOLTI A IMPEDIRE L'AUTOFECONDAZIONE, DI TIPO FISIOLOGICO (COME LA MATURAZIONE DEGLI SPERMATOZOI E DELLE CELLULE UOVO IN TEMPI DIFFERENTI), O DI TIPO ANATOMICO (COME UNA PARTICOLARE DISTANZA TRA ORGANI DI RIPRODUZIONE MASCHILI E FEMMINILI SUL CORPO DELLO STESSO INDIVIDUO). TALVOLTA LA FECONDAZIONE INCROCIATA PUÒ AVVENIRE TRA GAMETI PRODOTTI DA INDIVIDUI DI SPECIE DIVERSE; LA PROLE OTTENUTA DA QUESTI INCROCI, DETTA IBRIDA, È GENERALMENTE STERILE E HA SPESSO DIMENSIONI MAGGIORI E STRUTTURA FISICA PIÙ VIGOROSA DI ENTRAMBI I GENITORI. FENOMENI DI QUESTO TIPO SONO DIFFUSI SOPRATTUTTO NELLE PIANTE E POSSONO ANCHE ESSERE SFRUTTATI DALL'UOMO PER L'OTTENIMENTO DI INDIVIDUI DOTATI DI PARTICOLARI.
3. FECONDAZIONE NEGLI ANIMALI
PERCHÉ LA FECONDAZIONE ABBIA SUCCESSO, LE CELLULE GERMINALI MASCHILI E FEMMINILI DEVONO AVERE RAGGIUNTO IL GIUSTO STADIO DI MATURAZIONE. QUANDO LO SPERMATOZOO E LA CELLULA UOVO MATURI DELLA STESSA SPECIE ENTRANO IN CONTATTO L'UNO CON L'ALTRA, LO SPERMATOZOO PENETRA NELL'UOVO. NEI MAMMIFERI E IN MOLTI ALTRI ANIMALI LA PENETRAZIONE PUÒ AVVENIRE IN QUALUNQUE PUNTO DELLA SUPERFICIE DELL'UOVO; LE UOVA DI ALCUNI PESCI, MOLLUSCHI, INSETTI E ALTRI ORGANISMI SONO, INVECE, CIRCONDATE DA UNA SPESSA MEMBRANA PROTETTIVA, SULLA QUALE SI TROVA UNA SPECIALE APERTURA, DETTA MICROPILO, ATTRAVERSO LA QUALE PASSA LO SPERMATOZOO. GENERALMENTE, NELLA CELLULA UOVO PENETRA UNA SOLA CELLULA SPERMATICA. LA POLISPERMIA, CIOÈ L'ENTRATA DI PIÙ DI UNO SPERMATOZOO NELLA CELLULA UOVO, NELLA MAGGIOR PARTE DELLE SPECIE È UN FATTO ANOMALO E, ANCHE QUANDO ACCADE, SOLO UNO DEGLI SPERMATOZOI È RESPONSABILE DELL'EFFETTIVA FECONDAZIONE DELLA CELLULA UOVO.
L'INGRESSO DELLO SPERMATOZOO ALL'INTERNO DELLA CELLULA UOVO AVVIENE MEDIANTE LA LIBERAZIONE DI ALCUNI ENZIMI CHE SI TROVANO NELL'ACROSOMA DEL GAMETE MASCHILE; QUESTI LISANO (OSSIA DISGREGANO) LA MEMBRANA DELL'UOVO E PERMETTONO L'ENTRATA DELLA TESTA DELLO SPERMATOZOO. LO SPOSTAMENTO DI QUESTA È FAVORITO DALLA FORMAZIONE DA PARTE DELL'UOVO DI UN CONO DI FECONDAZIONE, CIOÈ DI UNA PROTRUSIONE DEL CITOPLASMA CHE INGLOBA LA TESTA DELLO SPERMATOZOO. DOPO L'INGRESSO DEL GAMETE MASCHILE, LA CELLULA UOVO LIBERA ALCUNE SOSTANZE (MUCOPOLISACCARIDI) CHE ERANO CONTENUTE IN ALCUNE VESCICOLE POSTE IN PROSSIMITÀ DELLA SUPERFICIE; TALI SOSTANZE, CON UN PROCESSO CHE PRENDE IL NOME DI REAZIONE CORTICALE, ISPESSISCONO LA MEMBRANA DELL'UOVO E IMPEDISCONO L'ENTRATA DI ALTRI SPERMATOZOI. LA FUSIONE DEI DUE NUCLEI PUÒ AVVENIRE IMMEDIATAMENTE DOPO OPPURE IN SEGUITO A UN PERIODO DI QUIESCENZA, IN CUI I PATRIMONI GENETICI DEI DUE GAMETI RESTANO DISTINTI.
LE CELLULE GERMINALI MASCHILI E FEMMINILI SONO, PER MOLTI ASPETTI, COMPLEMENTARI: L'UOVO FORNISCE LA MAGGIOR PARTE DEL CITOPLASMA E DELLE SOSTANZE NUTRITIVE NECESSARIE ALLO SVILUPPO DELL'EMBRIONE; LO SPERMATOZOO FORNISCE IL CENTRO FUNZIONALE E DÀ L'AVVIO ALLA MITOSI DELLA CELLULA ZIGOTE.
3.1. FECONDAZIONE INTERNA ED ESTERNA
LA FECONDAZIONE NEGLI ANIMALI PUÒ ESSERE ESTERNA O INTERNA, A SECONDA CHE AVVENGA RISPETTIVAMENTE AL DI FUORI O ALL'INTERNO DEL CORPO DELLA FEMMINA, OSSIA DELL'INDIVIDUO PRODUTTORE DI CELLULE UOVO. TALE PROCESSO PUÒ ESSERE ANCHE EFFETTUATO IN MODO ARTIFICIALE E CONTROLLATO: TALE PROCEDURA, DIFFUSA NEGLI ALLEVAMENTI ALLO SCOPO DI OTTENERE ANIMALI CON PARTICOLARI CARATTERISTICHE (VEDI SELEZIONE ARTIFICIALE), DAL 1978 FU SPERIMENTATA CON SUCCESSO NELL'UOMO, PER PERMETTERE LA PROCREAZIONE ANCHE A COPPIE IN CUI LA FECONDAZIONE RISULTA, PER VARI MOTIVI, DIFFICOLTOSA O IMPOSSIBILE (VEDI RIPRODUZIONE ASSISTITA).
3.2. CONDIZIONI ADATTE ALLA FECONDAZIONE
PER GARANTIRE ALLO ZIGOTE E ALL'EMBRIONE IMMATURO UNO SVILUPPO NORMALE, LA RIPRODUZIONE SESSUATA RICHIEDE CONDIZIONI PARTICOLARI, CHE VENGONO SPESSO FAVORITE DA SCHEMI COMPORTAMENTALI ADOTTATI DAI GENITORI. NEGLI ANIMALI ACQUATICI SEMPLICI A FECONDAZIONE ESTERNA, COME LE MEDUSE, LE CELLULE GERMINALI VENGONO LIBERATE NELL'ACQUA E LA FECONDAZIONE AVVIENE CASUALMENTE, FAVORITA SOLO DALLA PRODUZIONE DI UN ELEVATO NUMERO DI UOVA E DI SPERMATOZOI. IN ALTRI ANIMALI, COME NEI SALMONI, GLI INDIVIDUI DI SESSO OPPOSTO SI INCONTRANO DURANTE LA STAGIONE RIPRODUTTIVA E LIBERANO LE UOVA E GLI SPERMATOZOI L'UNO ACCANTO ALL'ALTRO, AUMENTANDO COSÌ LE PROBABILITÀ CHE AVVENGA LA FECONDAZIONE. IN ALCUNE SALAMANDRA IL MASCHIO DEPOSITA GLI SPERMATOZOI IN UNA MASSA GELATINOSA, CHE LA FEMMINA RACCOGLIE CON LE LABBRA DELLA CLOACA E FECONDA INTERNAMENTE. NELLE RANE E NEI ROSPI LA FECONDAZIONE AVVIENE, IN GENERE, ALL'ESTERNO DEL CORPO DELLA FEMMINA. ALCUNI COMPORTAMENTI RIPRODUTTIVI, COME IL MASCHIO CHE SI AGGRAPPA AL DORSO DELLA FEMMINA, FAVORISCONO L'UNIONE DELLE CELLULE SESSUALI.
LA COPULAZIONE, O COITO, È UN PROCESSO MEDIANTE IL QUALE LE CELLULE GERMINALI DEL MASCHIO SONO LIBERATE ALL'INTERNO DEL CONDOTTO GENITALE FEMMINILE; LA DEPOSIZIONE DEL LIQUIDO SPERMATICO NEL CORPO DELLA FEMMINA È DETTA INSEMINAZIONE. LA COPULAZIONE È UTILIZZATA DA MOLTI ANIMALI A FECONDAZIONE INTERNA, COME VERMI PARASSITI, LUMACHE, INSETTI E DA TUTTI I RETTILI, UCCELLI E MAMMIFERI. NELLO SVILUPPO DEL SISTEMA DI ACCOPPIAMENTO NON SEMBRA ESSERE STATA SEGUITA ALCUNA SEQUENZA EVOLUTIVA LOGICA: ANIMALI POCO AFFINI IMPIEGANO, TALVOLTA, LO STESSO METODO, MENTRE ANIMALI STRETTAMENTE IMPARENTATI POSSONO UTILIZZARE SISTEMI DI FECONDAZIONE COMPLETAMENTE DIVERSI. IN GENERALE, LA FECONDAZIONE ESTERNA È PIÙ COMUNE NELLE FORME ACQUATICHE E ANFIBIE CHE IN QUELLE TERRESTRI, POICHÉ L'UNIONE DELLE CELLULE GERMINALI DEVE AVVENIRE IN UN MEZZO ACQUOSO E L'EMBRIONE CHE NE DERIVA DEVE ESSERE PROTETTO DALLA DISIDRATAZIONE.
4. FECONDAZIONE NELLE PIANTE
NELLE PIANTE LA RIPRODUZIONE SESSUATA È FONDAMENTALMENTE SIMILE A QUELLA DEGLI ANIMALI. NELLE GIMNOSPERME (RAPPRESENTATE PERLOPIÙ DALLE CONIFERE) E NELLE ANGIOSPERME (O PIANTE CON FIORE), CUI APPARTIENE LA MAGGIOR PARTE DELLE PIANTE CHE SI TROVANO NEI GIARDINI, NEI BOSCHI E NEI PRATI, SI VERIFICA L'ALTERNANZA DI GENERAZIONI, IN CUI LO SPOROFITO È RAPPRESENTATO DALLA PIANTA VERA E PROPRIA, CHE SI RIPRODUCE PER VIA ASESSUATA E DÀ ORIGINE ALLA GENERAZIONE DEL GAMETOFITO, CHE SI RIPRODUCE, INVECE, SESSUALMENTE. A LIVELLO DEGLI ORGANI RIPRODUTTIVI DELLO SPOROFITO (CONI NELLE CONIFERE E FIORI NELLE ANGIOSPERME) SI PRODUCONO DUE TIPI DI SPORE: IL MICROGAMETE MASCHILE, CHE DÀ ORIGINE AL GAMETOFITO MASCHILE (POLLINE), E IL MACROGAMETE, CHE SI TRASFORMA NEL GAMETOFITO FEMMINILE (CHE NELLE ANGIOSPERME È DETTO SACCO EMBRIONALE ED È FORMATO DA 8 CELLULE), CONTENENTE UNA SINGOLA CELLULA UOVO. IL GAMETOFITO FEMMINILE RIMANE PROTETTO ALL'INTERNO DELL'OVULO.
4.1. IMPOLLINAZIONE E FECONDAZIONE IL TRASPORTO DEL POLLINE VERSO GLI ORGANI RIPRODUTTIVI FEMMINILI AVVIENE GRAZIE AL FENOMENO DELL'IMPOLLINAZIONE, DOPO IL QUALE IL GRANULO POLLINICO SVILUPPA UN TUBO POLLINICO CHE PENETRA ALL'INTERNO DEL GAMETOFITO FEMMINILE. DAL TUBO POLLINICO VIENE LIBERATO UN NUCLEO SPERMATICO CHE FECONDA LA CELLULA UOVO. NELLE ANGIOSPERME SI VERIFICA LA COSIDDETTA DOPPIA FECONDAZIONE, IN CUI UN NUCLEO SPERMATICO FECONDA LA CELLULA UOVO E UN ALTRO NUCLEO SPERMATICO SI FONDE A DUE CELLULE DEL SACCO EMBRIONALE E FORMA UNA CELLULA DA CUI SI SVILUPPERÀ UN TESSUTO DI RISERVA RICCO DI SOSTANZE NUTRITIVE (ENDOSPERMA). IN SEGUITO ALLA FECONDAZIONE, SI INNESCA UN PROCESSO DI ISPESSIMENTO E SVILUPPO DEI TESSUTI DELL'OVULO, CHE PORTA ALLA FORMAZIONE DEL SEME. NEL SEME È PROTETTO L'EMBRIONE, OSSIA IL GIOVANE SPOROFITO, CHE RIMANE DORMIENTE FINCHÉ NON INCONTRA LE CONDIZIONI ADATTE ALLA GERMINAZIONE.

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