Questão 100 Enem 2023 - dia 2 - Matemática e Ciências da natureza
Na fertilização in vitro, espermatozoides são adicionados aos gametas femininos retirados de uma mulher. Após o período de incubação, a fecundação é favorecida pela ação de enzimas. Em um procedimento realizado, observou-se que nenhum dos gametas femininos foi fertilizado e, posteriormente, verificou-se que havia sido adicionado, equivocadamente, um coquetel de inibidores das enzimas do acrossomo, no lugar de um dos nutrientes constituintes do meio de cultura.
O coquetel de inibidores impediu o(a)
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formação do pronúcleo masculino.
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início da divisão mitótica do zigoto.
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término da segunda divisão meiótica do ovócito.
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passagem do espermatozoide pela carona radiata e zona pelúcida.
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fusão das membranas plasmáticas do ovócito e do espermatozoide.
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A técnica conhecida como FIV (fertilização in vitro) consiste em remover os ovócitos do ovário de uma mulher e adicioná-los a um meio de cultura em laboratório, onde eles serão combinados com espermatozoides retirados de um homem. Após a fecundação, o zigoto formado inicia o desenvolvimento embrionário e permanece no meio de cultura por 2 a 6 dias, sendo então transferido para o útero por um cateter.
Durante o processo de fecundação, duas etapas são fundamentais para que o espermatozoide consiga chegar até a membrana plasmática do gameta feminino (ovócito II): passagem pela corona radiata e reação acrossômica (figura 1).
A primeira etapa (figura 1) corresponde à passagem pela corona radiata, camada protetora formada por células foliculares que envolvem o ovócito II quando este é liberado pelo ovário durante a fecundação. As células da corona radiata são envolvidas por matriz extracelular, sendo um dos principais componentes dessa matriz o ácido hialurônico (proteoglicano). Para que o espermatozoide consiga passar por entre as células foliculares, ele libera uma enzima conhecida como hialuronidase, que é capaz de hidrolisar o proteoglicano que mantém essas células unidas. Essa enzima é liberada a partir de uma organela especializada do espermatozoide, conhecida como acrossomo. O acrossomo corresponde a um grande lisossomo, repleto de enzimas digestivas, tendo sido formado durante a espermiogênese (processo de diferenciação das espermátides) a partir do complexo golgiense.
A segunda etapa (figura 1) corresponde à reação acrossômica, processo em que todas as enzimas presentes no acrossomo, como, por exemplo, a acrosina, são liberadas sobre uma camada protetora do ovócito II, conhecida como zona pelúcida (ZP). As enzimas liberadas irão digerir a zona pelúcida, permitindo o contato entre as membranas dos gametas. Para que a reação acrossômica aconteça, glicoproteínas específicas da zona pelúcida, conhecidas como ZP3, são reconhecidas por receptores de membrana do espermatozoide.
Quando as membranas dos gametas masculino e feminino finalmente entram em contato, o reconhecimento de glicoproteínas específicas (fertilina) presentes na membrana plasmática do espermatozoide por receptores de membrana presentes na membrana plasmática do ovócito II desencadeará o processo de fusão de membranas, permitindo que o núcleo do espermatozoide entre no citoplasma do gameta feminino. A partir desse momento, os pronúcleos feminino e masculino se aproximam e o zigoto se forma, iniciando, assim, o processo de desenvolvimento embrionário.
Figura 1: processo de fecundação, mostrando a passagem pela corona radiata e a reação acrossômica. Fonte: banco de imagem.
a) Incorreta. O pronúcleo masculino somente se forma após a fusão de membranas, quando núcleo do espermatozoide entra no citoplasma do gameta feminino. Embora o coquetel de inibidores bloqueie a reação acrossômica, não havendo a formação do pronúcleo masculino, essa não é a consequência imediata da ação do coquetel.
b) Incorreta. O zigoto inicia o processo de desenvolvimento embrionário somente após a fecundação, uma vez que o núcleo diploide do novo indivíduo tenha sido formado. Embora o coquetel de inibidores bloqueie a reação acrossômica, não havendo a divisão mitótica do zigoto, essa não é a consequência imediata da ação do coquetel.
c) Incorreta. O término da segunda divisão meiótica do gameta feminino é uma consequência do processo de fecundação. Porém, a inibição da continuidade da meiose II não é a consequência imediata do coquetel de inibidores.
d) Correta. Devido à presença dos inibidores, as enzimas do acrossomo não são liberadas, impedindo a passagem do espermatozoide pela corona radiata e pela zona pelúcida. Assim sendo, não haverá a fusão de membranas e, portanto, não haverá fecundação.
e) Incorreta. A fusão das membranas dos gametas acontece após a reação acrossômica, evento que será interrompido pela presença dos inibidores no meio de cultura. Portanto, a inibição da fusão de membranas não é a consequência imediata da ação do coquetel.