Embriologia: Blastulação e gastrulação

A fecundação forma a célula ovo. Clivagens sucessivas formam a mórula. Em seguida, o desenvolvimento embrionário seguirá para a blastulação e a gastrulação. Você sabe o que ocorre nessas fases? Não? Então revise embriologia com a gente.

À primeira vista, esses nomes podem fazer com que a embriologia pareça um conteúdo muito difícil, não é mesmo? Mas, não se preocupe! Nesta aula de Biologia do Curso Enem Gratuito, você vai aprender tudo sobre blastulação e gastrulação.

Embriologia_ blastulação e gastrulaçãoA união de um óvulo com um espermatozoide durante a fecundação dará origem a um zigoto ou uma célula-ovo. Esta célula inicial sofrerá sucessivas clivagens (mitoses) onde ocorrerá a formação de um aglomerado de células que chamamos de mórula.

A mórula é um conjunto maciço de células, que se assemelha a uma amora (daí o seu nome). Quando atinge cerca de 60 células, essa estrutura começa a passar por modificações. Células começam a migrar e mudar de posição, enquanto a multiplicação celular continua. Essa modificação do embrião dará origem à blástula.

mórula
Figura 1: Fotomicroscopia de mórulas de equinodermo feitas a partir de um microscópio óptico. As mórulas são aglomerados maciços de células chamadas de blastômeros.

Em seguida, as células da blástula passam a sofrer diferenciações. Esse processo de modificação e diferenciação, chamado de gastrulação, culminará nos diferentes tecidos que formam o animal adulto.

Blastulação

A blastulação é o processo onde a mórula, formada pelas sucessivas clivagens da célula-ovo, dará origem à blástula.

Esse processo se inicia quando os blastômeros (células da mórula) começam a migrar para a região periférica da estrutura. Ao mesmo tempo, essas células começam a secretar proteínas para o interior da mórula. Com isso, há a formação de uma cavidade central, que chamamos de blastocele.

Em seguida, por conta do processo osmótico, a maior quantidade de proteínas no exterior das células faz com que elas passem também a secretar líquidos. Esse fato aumenta a blastocele, fazendo com que o embrião passe de uma estrutura sólida (mórula) para uma estrutura oca (a blástula).

A blastocele pode ser central ou polarizada, dependendo do tipo de ovo inicial. Você verá que a formação dessa cavidade será muito importante para o processo de diferenciação celular.

blastulação
Figura 2: A imagem é um esquema demonstrando a blastulação. A primeira parte da imagem apresenta a mórula, composta por um amontoado maciço de células. No meio vemos o início da formação da blastocele. Na última imagem vemos a finalização da blastulação.
blástulas
Figura 3: Na imagem vemos fotomicrografias (feitas com microscópio óptico) de duas blástulas. A blástula da esquerda pertence a uma estrela-do-mar. A região mais clara que vemos no centro é a blastocele. Note que a blastocele dessa blástula é bem centralizada. Isso porque os óvulos das estrelas-do-mar são oligolécitos. Já a blástula da direita pretence a uma rã. Veja que nesse caso a blastocele não está centralizada. Isso porque os anfíbios possuem ovos mesolécitos em que há concentração de vitelo no polo animal. Isso faz com que a sua segmentação seja holoblástica desigual. Dessa maneira, ao blastocele se concentra na região onde antes era o polo animal.

A maior parte dos animais continuará realizando transformações na estrutura embrionária, seguindo para o processo de gastrulação. O único grupo de animais que não realiza gastrulação é o Filo Porífera.

Gastrulação

A gastrulação é a parte do desenvolvimento embrionário onde a blástula passa por modificações que a transformam em gástrula. Esse processo iniciará a diferenciação celular, que resultará na formação das diferentes células que compõem os variados tecidos de um ser vivo.

Antes da gastrulação, as células da mórula são consideradas totipotentes, pois são capazes de dar origem a qualquer célula do embrião. Já as células da gástrula são chamadas de pluripotentes, já que passaram por certo grau de diferenciação. Isso porque durante a gastrulação há a formação de grupos de células chamadas de folhetos embrionários. Cada folheto embrionário dará origem a um grupo diferente de tecidos.

A maior parte dos animais formará três folhetos embrionários durante a gastrulação: ectoderme, mesoderme e endoderme. Os animais que possuem esses três folhetos são chamados de triblásticos. Porém há animais que formam apenas ectoderme e endoderme. Esses são chamados de diblásticos e são representados pelo Filo do Cnidários.

Para que ocorra a formação dos folhetos embrionários, a blástula começará a sofrer uma invaginação. Esse processo, chamado de epibolia, faz com que uma parte da parede da blástula comece a se deformar, movendo-se em direção ao centro da blastocele. Esse movimento celular se assemelha a uma bola murchando e se dobrando sobre si mesma.

Depois que ocorre essa dobra, as bordas da estrutura começam a se aproximar. Dessa maneira, forma-se uma cavidade interna que chamamos de arquêntero (arque = primitivo, êntero = intestino). Essa cavidade se comunica com o ambiente externo através de uma abertura que chamamos de bastóporo.

O arquêntero será responsável pela formação do sistema digestório do animal. Já o blastóporo poderá formar a boca ou o ânus do animal. Os animais em que o blastóporo forma o ânus são chamados e deuterostômios. Já os animais em que o blastóporo dá origem à boca são chamados de protostômios.

gastrulação e blastulação
Figura 4: Na imagem vemos um esquema demonstrando a gastrulação em animais deuterostômios. O primeiro desenho a blástula. No segundo, vemos a etapa da gastrulação em que parte da parede da blástula se dobra, como em uma bola murchando. Já na terceira imagem, vemos a gástrula formada, com o arquêntero e o bastóporo.
Ficou um pouquinho difícil de entender? Então veja esta animação que mostra o início da gastrulação:

A esta altura da gastrulação, a gástrula possui dois folhetos embrionários (duas camadas): a endoderme e a mesoderme. Lembre-se de que nos Cnidários, a gastrulação terminaria aqui. Porém, nos animais triblásticos, a gastrulação continua para que ocorra a formação do terceiro folheto embrionário: a medoserme.

Para que isso ocorra, células da endoderme próximas ao blatóporo começam a migrar para uma região chamada de mesentoderme. Nessa região, as células que migraram irão formar dois conjuntos de células. De maneira semelhante ao que ocorre na blastulação, essas células secretam proteínas e líquidos que formarão no interior da mesoderme uma cavidade embrionária chamada de celoma. O celoma será a cavidade que alojará os órgãos formados durante a organogênese.

gastrulação e folhetos embrionários
Figura 5: Esquema demonstrando a formação da mesoderme durante a gastrulação.
gastrulação estrela-do-mar
Figura 6: Sequência de fotomicrografias de embrião de estrela-do-mar feitas a partir de microscópio óptico. Nesta imagem é possível ver a invaginação que formará o arquêntero e o blastóporo durante a gastrulação. Na última imagem é possível visualizar as células que migram para formar a mesoderme.
E aí? Conseguiu aprender mais sobre a blastulação e a gastrulação? Beleza! Então veja minha aula para continuar estudando:

Agora, teste seus conhecimentos com os exercícios que selecionei para você:

Questão 01)    

Durante o desenvolvimento embrionário, após a fecundação, ocorre uma série de divisões celulares na célula-ovo. A imagem abaixo representa que etapa do desenvolvimento embrionário?

exercício de blastulação
Adaptado de https://pt.wikipedia.org/wiki

a) Neurulação

b) Gástrula

c) Mórula

d) Blástula

e) Zigoto

Gab: D

Questão 02)    

Organismos pluricelulares, ao longo de seu desenvolvimento, passam por um processo relativamente lento de mudanças progressivas, as quais chamamos de desenvolvimento. No reino animal existe uma variedade considerável de tipos embrionários, mas a maioria dos padrões de embriogênese compreende variações em três etapas principais que se iniciam após o processo de fertilização e a consequente formação do zigoto. Considerando essas etapas ou fases da embriogênese animal, a gastrulação é caracterizada

a) por sucessivas divisões mitóticas do zigoto, que se iniciam após a fertilização e dão origem a inúmeras células denominadas blastômeros.

b) por intensa movimentação e reorganização celular, as quais originam os três folhetos germinativos: ectoderma, mesoderma e endoderma.

c) pela formação do blastocisto, o qual, na espécie humana, estará totalmente implantado no útero materno ao final da segunda semana de gestação.

d) pela formação do tubo neural, a partir da mesoderme, e migração de células da crista neural.

e) por ser um processo evolutivamente conservado que acontece por um único mecanismo de migração celular denominado embolia ou invaginação.

Gab: B

Questão 03)    

Para estudar a expressão de determinadas proteínas em anfíbios, pesquisadores associaram um marcador fluorescente aos genes do estudo. Marcadores verdes foram associados a um gene e marcadores vermelhos a outro. Células indiferenciadas foram então transfectadas com um ou outro desses genes e introduzidas em diferentes locais de gástrulas desses anfíbios. Os pesquisadores observaram a fluorescência, mais tarde, nos girinos. Os músculos do animal fluoresceram em verde e a epiderme em vermelho. Para produzir esse resultado, em que regiões da gástrula foram injetados, respectivamente, esses genes?

a) Mesoderma e ectoderma.

b) Endoderma e ectoderma.

c) Ectoderma e endoderma.

d) Ectoderma e mesoderma.

e) Mesoderma e endoderma.

Gab: A

 

Sobre o(a) autor(a):

Juliana é bióloga formada pela Universidade Federal de Santa Catarina e cursa o Mestrado em Educação na mesma instituição. Ministra aulas de Ciências e Biologia em escolas da Grande Florianópolis desde 2007 e é coordenadora pedagógica do Blog do Enem.