A determinação do sexo, na maioria das espécies, ocorre por meio de genes situados em cromossomos, denominados de cromossomos sexuais. Na maior parte dos vertebrados, incluindo a espécie humana, as fêmeas apresentam um par de cromossomos sexuais idênticos (XX). Nos machos, os cromossomos são diferentes (XY).
Fecundação
Os gametas são formados por um processo de meiose. Dessa forma, cada gameta apresenta metade dos cromossomos sexuais do indivíduo. Como os cromossomos das fêmeas são iguais, elas apresentam 100% de gametas com cromossomos X. Machos apresentam 50% dos gametas com cromossomo X e 50% com cromossomo Y.
Na fecundação, o embrião recebe um cromossomo da mãe, proveniente do óvulo, e um do pai, proveniente do espermatozoide. Se o espermatozoide que fecundou o óvulo apresenta um cromossomo X, o indivíduo gerado desenvolve ovários e, consequentemente, hormônio feminino. Se o espermatozoide apresenta cromossomo Y, ocorre o desenvolvimento de testículos e hormônios masculinos. Isso se deve à presença de um gene no cromossomo Y que leva ao desenvolvimento dos testículos. Na sua ausência desse gene, ocorre o desenvolvimento de ovários.
Sistema XY
Nesse sistema, as fêmeas possuem o cariótipo XX, ou seja, apresentam o cromossomo X em dose dupla, e os machos apresentam os cromossomos XY. Está presente nos insetos, mamíferos, alguns peixes e plantas. É o caso da espécie humana, onde o macho é o sexo heterogamético (XY) e é ele que define o sexo da prole. A presença do cromossomo Y nos machos determina a produção de testosterona e consequente desenvolvimento das características sexuais masculinas.
Machos = XY (sexo heterogamético).
Fêmeas = XX (sexo homogamético).
Determinação do sexo na espécie humana
Considerando a explicação anterior, podemos concluir que o processo de determinação do sexo na espécie humana acontece em quatro etapas.
Considerando a explicação anterior, podemos concluir que o processo de determinação do sexo na espécie humana acontece em quatro etapas.
- Determinação genética do sexo no momento da fertilização;
- Diferenciação das gônadas;
- Diferenciação dos genitais;
- Diferenciação sexual secundária.
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| Cariótipo de uma pessoa normal. Repare que o cromossomo Y é bem menor que o cromossomo X. |
Sistema X0
Esse sistema ocorre em espécies onde não existe o cromossomo Y. Os machos são, portanto, X0 (lê-se xis-zero) e as fêmeas são XX. Esse tipo de herança ocorre em alguns insetos, como os gafanhotos, besouros e percevejos. Os machos desse sistema possuem um número ímpar de cromossomos em seu cariótipo e as fêmeas possuem um número par.
No sistema X0, o zero indica a ausência de um cromossomo sexual.
Machos = X0 (sexo heterogamético).
Fêmeas = XX (sexo homogamético).
Sistema ZW
Esse tipo de herança ocorre em algumas espécies de peixes, em muitas aves e borboletas e mariposas. Nessa herança, o sexo heterogamético é a fêmea, que apresenta os cromossomos sexuais ZW e o macho, ZZ. Como a fêmea é heterogamética, ela que define o sexo da prole.
Machos = ZZ (sexo homogamético) .
Fêmeas = ZW (sexo heterogamético).
Sistema Z0
Ocorre nas galinhas-domésticas e em répteis, onde não há o cromossomo W, mostrando os machos com um par de cromossomos sexuais ZZ e as fêmeas com apenas um cromossomo Z.
Sendo o inverso do sistema X0, este sistema é denominado Z0, sendo que o zero indica a ausência do cromossomo W.
Sendo o inverso do sistema X0, este sistema é denominado Z0, sendo que o zero indica a ausência do cromossomo W.
Machos = ZZ (sexo homogamético).
Fêmeas = Z0 (sexo heterogamético).
Outros tipos de determinação do sexo
Temperatura
Em algumas espécies de crocodilos, jacarés, tartarugas e lagartos, o sexo da prole depende da temperatura de incubação dos ovos. Nas tartarugas marinhas, por exemplo, se os ovos forem incubados a temperaturas muito baixas, os indivíduos que eclodirem serão machos, se os ovos forem incubados em temperaturas altas, os indivíduos serão fêmeas.
Partenogênese
Forma de desenvolvimento em que o óvulo (n) se desenvolve, formando um animal adulto (n), sem ter sido fecundado pelo espermatozoide. A partenogênese pode ser considerada um caso particular de reprodução sexuada, pois envolve gametas: o feminino.
As abelhas melíferas formam colônias altamente organizadas denominadas colmeias. Nestas existem três classes sociais, ou castas: a rainha, os zangões e as operárias. A rainha é a única fêmea fértil da colmeia e sua função é a postura dos ovos, dos quais se originam todos os indivíduos. Os zangões são machos cuja função é fecundar a rainha. As operárias são fêmeas estéreis cuja função é construir a colmeia e cuidar de sua manutenção, fornecendo alimento e segurança a todos os seus moradores.
A rainha, ao se tornar sexualmente madura, voa e se acasala no ar com diversos zangões, armazenando o esperma em sua espermateca. A seguir retorna à colônia e começa a pôr ovos dentro de células hexagonais de cera, construídas pelas operárias especialmente para essa finalidade.
A rainha pode colocar dois tipos de “ovos”, dependendo do tamanho da célula de cera: fecundados e não fecundados. Os ovos fecundados originam fêmeas diploides. Os “ovos” não fecundados (= óvulos) desenvolvem-se por um processo denominado partenogênese e originam machos haploides (= partenogênese arrenótoca).
Uma fêmea será operária ou rainha dependendo da qualidade da alimentação que recebe na fase larval, além da influência do feromônio exalado pela rainha. Larvas de operárias e de zangões são alimentadas principalmente com mel, enquanto as larvas que originarão as rainhas são alimentadas com (maior quantidade de) uma substância rica em hormônios, a geleia real, produzida pelas operárias adultas.
As abelhas melíferas formam colônias altamente organizadas denominadas colmeias. Nestas existem três classes sociais, ou castas: a rainha, os zangões e as operárias. A rainha é a única fêmea fértil da colmeia e sua função é a postura dos ovos, dos quais se originam todos os indivíduos. Os zangões são machos cuja função é fecundar a rainha. As operárias são fêmeas estéreis cuja função é construir a colmeia e cuidar de sua manutenção, fornecendo alimento e segurança a todos os seus moradores.
A rainha, ao se tornar sexualmente madura, voa e se acasala no ar com diversos zangões, armazenando o esperma em sua espermateca. A seguir retorna à colônia e começa a pôr ovos dentro de células hexagonais de cera, construídas pelas operárias especialmente para essa finalidade.
A rainha pode colocar dois tipos de “ovos”, dependendo do tamanho da célula de cera: fecundados e não fecundados. Os ovos fecundados originam fêmeas diploides. Os “ovos” não fecundados (= óvulos) desenvolvem-se por um processo denominado partenogênese e originam machos haploides (= partenogênese arrenótoca).
Uma fêmea será operária ou rainha dependendo da qualidade da alimentação que recebe na fase larval, além da influência do feromônio exalado pela rainha. Larvas de operárias e de zangões são alimentadas principalmente com mel, enquanto as larvas que originarão as rainhas são alimentadas com (maior quantidade de) uma substância rica em hormônios, a geleia real, produzida pelas operárias adultas.
Certas populações de lagartos da região amazônica, Cnemidophorus leminiscatus, são constituídos exclusivamente por fêmeas, que se reproduzem por partenogênese (= partenogênese telítoca). Outras populações, no entanto, têm machos e fêmeas que se cruzam normalmente.
A partenogênese é processo frequente em invertebrados: pulgões (onde se observou pela 1.ª vez – 1740), crustáceos (dáfnias), insetos himenópteros (abelhas, vespas, formigas), vermes (nemátodos, anelídeos); répteis (lagartos).
Pulgões apresentam partenogênese cíclica:
A partenogênese é processo frequente em invertebrados: pulgões (onde se observou pela 1.ª vez – 1740), crustáceos (dáfnias), insetos himenópteros (abelhas, vespas, formigas), vermes (nemátodos, anelídeos); répteis (lagartos).
Pulgões apresentam partenogênese cíclica:
- Ovos de resistência (2n), com casca especial, são botados no inverno e estão aptos para atravessar esse período.
- Em fins do inverno e início da primavera, rompe-se a dormência e os ovos (2n) se desenvolvem, formando sempre fêmeas (2n) adultas.
- Durante todo o verão, essas fêmeas (2n), através da meiose produzem óvulos (n). Cada um desses óvulos (n) desenvolve-se partenogeneticamente, formando sempre fêmeas (n) adultas (= partenogênese telítoca).
- Em fins de verão e no outono, os óvulos (n), que continuam a desenvolver-se por partenogênese, formam às vezes adultos machos (n) e outras vezes fêmeas (n), caracterizando a partenogênese deuterótoca.
- Esses machos e fêmeas adultos e haploides, acasalam-se durante o outono, e a fêmea irá botar os seus ovos de resistência (2n), para atravessar o inverno.
Determinação do sexo em plantas
Grande parte das plantas produz flores hermafroditas (monoicas). Outras espécies têm sexos separados, com plantas que produzem flores masculinas e plantas que produzem flores femininas
são plantas dioicas. Nas plantas dioicas o sexo é determinado de maneira semelhante à dos animais. O espinafre e o cânhamo, por exemplo, têm sistema XY de determinação do sexo; já o morango selvagem segue o sistema ZW.
Organismos que não têm sistema de determinação de sexo
Os organismos monoicos (hermafroditas) não apresentam qualquer sistema de determinação cromossômica ou genética de sexo. Todos os indivíduos da espécie têm, basicamente, o mesmo cariótipo. Esse é o caso da maioria das plantas e de alguns animais, entre eles minhocas, caramujos e caracóis.
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