Gametogénesis Y Expresión Y Regulación Genética PDF

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS CAJAMARCA-CELENDIN

INFORME TEORICO TITULO:

GAMETOGÉNESIS Y EXPRESIÓN Y REGULACIÓN GENÉTICA

EAP: INGENIERÍA AMBIENTAL

ALUMNO: Valdivia Longa Kevin

ASIGNATURA: BIOLOGÍA

DOCENTE:

LIC. MANTILLA HUARIPATA, ROXANA POITIERS

CAJAMARCA, NOVIEMBRE DE 2020

Contenido I. INTRODUCCIÓN N.................................................................................................2 II. OBJETIVOS.............................................................................................................2 III. MARCO TEÓRICO..............................................................................................2 3.1 GAMETOGÉNESIS.............................................................................................2 3.2 ESPERMATOGÉNESIS.......................................................................................3 3.2.1CICLO DE LA ESPERMATOGÉNESIS.......................................................4 3.3 OVOGÉNESIS.....................................................................................................4 3.3.1 CICLO DE LA OVOGÉNESIS..................................................................5 3.4 REGULACIÓN GÉNETICA................................................................................5 3.4.1 Función biológica:.............................................................................................6 4.4.2 Niveles de control de la expresión génica...................................................6 3.4.3 TIPOS DE REGULACIÓN GENÉTICA..................................................8 IV. CONCLUSIONES ..................................................................................................9 IV Referencias bibliográficas.....................................................................................10

GAMETOGÉNESIS Y EXPRESIÓN Y REGULACIÓN GENÉTICA

I.

INTRODUCCIÓN

La gametogénesis es el proceso mediante el cual las células germinales experimentan cambios cromosómicos y morfológicos en preparación para la fecundación. Durante este proceso, a través de la meiosis se reduce la cantidad de cromosomas, del número diploide (46 o 2n) al número haploide (23 o 1n). La maduración del gameto masculino ocurre a través del mecanismo denominado espermatogénesis, que se inicia desde la pubertad con la maduración de las espermatogonias; cada una de ellas origina cuatro células hijas, para así formar millones de espermatozoides. En cambio, la ovogénesis (maduración del gameto femenino) se inicia desde el periodo fetal y después de permanecer latente durante la infancia, al llegar la pubertad se reinicia para formar una célula madura en cada ciclo sexual.

II.

OBJETIVOS

-Comprender e identificar las características del proceso de espermatogénesis. -Comprender e identificar las características del proceso de ovogénesis

III.

MARCO TEÓRICO

3.1 GAMETOGÉNESIS El proceso por el cual las células germinales evolucionan a gametos se llama gametogénesis. También se le llama proceso de formación de células sexuales, que incluye tres etapas: proliferación o reproducción, crecimiento y maduración. Después de completar estas etapas, la cantidad de cromosomas en las células germinales se reducirá a la mitad. Desde diploides (23 pares de cromosomas en humanos) hasta haploides (23 cromosomas).

El origen de los gametos puede ser masculino o femenino, por lo que existen dos procesos de gametogénesis diferentes. Los procesos se denominan gametogénesis masculina o espermatogénesis y gametogénesis femenina u ovogénesis. Aun cuando son diferentes, entre ellos hay semejanzas. Los dos crean gametos y en ambos se da la meiosis y la mitosis(1). Si hemos comprendido el proceso de división meiótica, sabremos que dicho proceso sólo se lleva a cabo para la obtención de células reproductoras en el organismo sexuado. Así pues, la formación de óvulos en la mujer (ovogénesis) y la formación de espermatozoos en el hombre (espermatogénesis) son dos procesos que tienen como base la división meiótica de la célula y que, conjuntamente, podemos denominar como gametogénesis, ya que son los procesos que llevan a la formación de los gametos o células reproductoras. Pero cada uno de estos procesos tiene sus peculiaridades, alguna de las cuales han sido responsabilizadas de la aparición de determinadas anomalías cromosómicas (como es el caso de la hipermadurez del óvulo en las madres de mayor edad)(2).

3.2 ESPERMATOGÉNESIS Se denomina espermatogénesis al proceso mediante el cual los espermatogonios (células germinales primitivas del varón) se transforman en espermatozoos capaces de fecundar al óvulo. Los espermatogonios se encuentran en las paredes de los túbulos espermáticos, y durante el periodo embrionario y en la infancia se van dividiendo por mitosis para dar lugar al crecimiento del testículo. Una vez llegada la madurez sexual, algunos espermatogonios comienzan la espermatogénesis. Otros siguen dividiéndose por mitosis, para ir formando nuevos espermatogonios que en el momento oportuno puedan entrar en espermatogénesis. Así pues, a diferencia de la mujer, en el testículo del varón se están produciendo continuamente espermatogonios. Como veremos a continuación, en la mujer la producción de oogonios o células germinales primitivas termina antes del nacimiento, contando así con un número fijo de oogonios que potencialmente pueden transformarse en óvulos maduros(2).

3.2.1CICLO DE LA ESPERMATOGÉNESIS

•

Proliferación: En esta etapa, las primeras células de los testículos se denominan

células germinales primordiales, que expanden las espermatogonias mediante el proceso de mitosis. •

Crecimiento: Aparece una interfaz en la célula y la cantidad de ADN aumenta y se

duplica para convertirse en un espermatocito 1. •

Maduración: Durante este tiempo o proceso, el espermatocito 1 sufre dos divisiones

celulares consecutivas. El resultado son 2 espermatocitos y espermatozoides con estado de células haploides. •

Diferenciación: Los espermatozoides que ya son haploides y tienen cromosomas

simples forman flagelos y acrosomas. La evolución de estas plantas de esperma lleva el nombre de esperma. Por cada célula germinal, se producen cuatro o más espermatozoides.

3.3 OVOGÉNESIS

Se describe como gametogénesis femenina u ovogénesis, el objetivo es producir ovocitos. Este es un proceso desde el nacimiento, se prolonga durante toda la vida reproductiva. Con el tiempo se va perfeccionado para favorecer la fecundación. Comienza en los folículos ováricos, donde se ubican las ovogonias.

Las ovogonias crecen y sufren modificaciones. En la meiosis I se origina la formación de un ovocito primario y un primer corpúsculo polar. Ellas son las primeras células resultantes. Una vez que se completa esta etapa, la célula se someterá a la meiosis II, que se origina a partir de ovocitos secundarios y células más grandes. Además, forman una segunda bola extremadamente pequeña que se descompone rápidamente.

Las células grandes se convierten en gametos u óvulos femeninos. Están rodeados por una capa diferente de células o folículos de Graf. Una característica del ovulo es que permanece en la metafase II estancada Se destaca que cada ovogonia origina a un ovocito secundario, el cual se llamará óvulo solamente si es fecundado.

La ovogénesis es el proceso equivalente a la espermatogénesis, pero en el aparato reproductivo femenino, es decir, se trata del proceso de formación y maduración de los óvulos (gametos femeninos). En los mamíferos, este proceso produce apenas unos cientos de óvulos a lo largo de la vida fértil de la mujer, cosa que ocurre en sus gónadas, los ovarios.

Este proceso se regula hormonalmente por la hipófisis, mediante la hormona FSH y la hormona leutinizante. Al igual que la espermatogénesis, este proceso implica distintas etapas de mitosis y meiosis para producir finalmente células sexuales haploides (n) a partir de diploides (2n)(3).

3.3.1 CICLO DE LA OVOGÉNESIS 

Multiplicación: Se parte de células germinales (poseen dos series de cromosomas 2n, es decir 46 cromosomas) que cuando llegan a la madurez sexual, originan los oogonios también llamados ovogonias (2n).



Crecimiento: Los oogonios se transforman en ovocitos de primer orden (2n).



Maduración y diferenciación: Cada ovocito de primer orden origina un ovocito de segundo orden (n) y el primer corpúsculo polar (n) por medio de la primera división meiótica (meiosis I). La segunda división meiótica (meiosis II) el ovocito de segundo orden genera la ovótida (n) y el segundo corpúsculo polar(4)

3.4 REGULACIÓN GÉNETICA

La regulación génica comprende todos aquellos procesos celulares que aumentan o disminuyen los productos finales de los genes (proteínas o ARN). En la naturaleza encontramos una gran variedad de procesos regulatorios, por ejemplo, en el desarrollo, la respuesta a estímulos del ambiente o la adaptación a una nueva fuente alimenticia. Se puede ecir que casi cualquier paso de la expresión génica puede ser modulada, desde la iniciación de la transcripción, al procesamiento de ARN o una modificación pos-traduccional de una proteína. Normalmente un gen regulador controla a otro, por eso se habla de redes regulatorias. La regulación génica es esencial para los virus, procariotas y eucariotas, ya que permite la versatilidad y adaptabilidad de estos organismos frente a su entorno al permitirles expresar ciertas proteínas frente a determinada necesidad. En el caso de organismos multicelulares, la regulación génica puede conducir a procesos de diferenciación celular y morfogénesis en el embrión, lo que produce diferentes linajes celulares con perfiles de expresión diferentes(5)

3.4.1 Función biológica:

Este proceso se realiza con el propósito de que el organismo sintetice las proteínas específicas que la célula va a necesitar en un momento determinado y no aquellas innecesaria, de acuerdo con la economía energética, por lo que el proceso de síntesis proteica requiere de mucha energía. Al final lo que resulta es un ahorro considerable de la misma.

4.4.2 Niveles de control de la expresión génica Los niveles del control de la expresión de un gen son los siguientes(6): 1. Pretranscripción. 2. Transcripción. 3. Procesamiento del tránscrito primario de ARN. 4. Transporte del ARNm al citoplasma. 5. Traducción del ARNm. 6. Degradación del ARNm. 7. Modificaciones postraduccionales.

En el caso de las células eucariotas y procariotas se regulan en niveles específicos y de distintas maneras(7).

Célula Procariotas

Nivel • La transcripción del ARN ocurre antes de la traducción de proteínas, y tiene lugar en el núcleo. La traducción del ARN a proteínas ocurre en el citoplasma. •

La transcripción del ARN ocurre antes de la traducción de proteínas, y tiene lugar en el núcleo. La traducción del ARN a proteínas ocurre en el citoplasma.

Eucariotas

• •

Poseen núcleo La transcripción del ARN y la traducción de proteínas ocurre casi de forma simultánea.

•

La expresión génica está

regulada principalmente al nivel de la transcripción. •

Carecen de núcleo

3.4.3 TIPOS DE REGULACIÓN GENÉTICA

Existen solo dos tipos de regulación genética: •

Positiva: se da cuando la expresión de la información genética se incrementa por la presencia de un elemento regulador especifico que se une al ADN, llamado activador.

•

Negativa: se da cuando la expresión de la información genética esta disminuida por la presencia de un elemento regulador específico que se une al ADN, llamado represor. Algunos ejemplos de estos son el operón de la lactosa y operón triptófano.

IV.

•

CONCLUSIONES

La gametogénesis humana se inicia en la etapa de pubertad, que en el hombre se

alcanza aproximadamente entre los 10 y 14 años de edad y se le denomina espermatogénesis.

•

La gametogénesis femenina se llama ovogénesis, y se caracteriza por que se

inicia y finaliza en la vida intraembrionaria, nunca más habrá nueva formación de ovogonias, su número irá reduciéndose a lo largo de la vida hasta la menopausia, de cada oocito sólo se produce un óvulo y un corpúsculo polar no fertilizable •

Se llama espermatogénesis o espermatocitogénesis al proceso de generación o producción de los espermatozoides, que tiene lugar en el interior de las glándulas sexuales masculinas (testículos), específicamente en los túbulos seminíferos, conductos enrollados de unos 30 a 60 cm. de longitud y 0,2 mm de ancho.

• La regulación genética compre todo aquel proceso que afectan la acción de un gen a nivel de traducción o transcripción, regulando sus productos finales.

•

La expresión génica es el mecanismo que activa a un gen para que produzca ARN y proteínas; no importa que se trate de un organismo unicelular o de un organismo multicelular complejo, todos los organismos controlan cuándo y cómo se expresan sus genes.

•

Debido a la regulación genética, cada tipo de tiene un conjunto diferente de genes activos a pesar de que con tienen exactamente el mismo ADN estos diferentes patrones de expresión génica causan que tus diversos tipos de células tengan diferentes conjuntos de proteínas, lo que hace que cada tipo de célula sea exclusivamente especializada para hacer su trabajo.

IV Referencias bibliográficas

1. Significado de Gametogénesis [Internet]. Significados. [citado 26 de noviembre de 2020]. Disponible en: https://www.significados.com/gametogenesis/ 2. 4_gametogenesis.pdf [Internet]. [citado 26 de noviembre de 2020]. Disponible en: https://webs.um.es/fags/docs/libro_03/4_gametogenesis.pdf 3. Espermatogénesis - Concepto, fases y qué es la ovogénesis [Internet]. [citado 26 de noviembre de 2020]. Disponible en: https://concepto.de/espermatogenesis/ 4. ¿Qué es la ovogénesis? - Glosario de ciencias | Ambientech [Internet]. Ambientech: Ciencias, Salud y Medio ambiente. Educación Secundaria. 2020 [citado 26 de noviembre de 2020]. Disponible en: https://ambientech.org/ovogenesis 5. Regulación de la expresión génica. En: Wikipedia, la enciclopedia libre [Internet]. 2020 [citado 26 de noviembre de 2020]. Disponible en: https://es.wikipedia.org/w/index.php? title=Regulaci%C3%B3n_de_la_expresi%C3%B3n_g%C3%A9nica&oldid=130874000 6. Regulación de la expresión génica | Biología molecular. Fundamentos y aplicaciones en las ciencias de la salud | AccessMedicina | McGraw-Hill Medical [Internet]. [citado 26 de noviembre de 2020]. Disponible en: https://accessmedicina.mhmedical.com/content.aspx? bookid=1473§ionid=102743132 7. Cómo se Regulan los Genes - OpenStax CNX [Internet]. [citado 26 de noviembre de 2020]. Disponible en: https://cnx.org/contents/e6a34334-c827-41e8-b2db0dfe5696c706@6/C%C3%B3mo-se-Regulan-los-Genes...