TEMA 19 - Gametogénesis Y Fecundación Animal PDF

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Biología celular, grado biología...

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TEMA 19 : GAMETOGÉNESIS Y FECUNDACIÓN ANIMAL GAMETOGÉNESIS Es un proceso de diferenciación celular que da lugar a la formación de gametos (espermatozoides y óvulos). Se produce durante el desarrollo embrionario, y su generación es específica del sexo en los mamíferos.

ESPERMATOGÉNESIS Es el proceso de formación de espermatozoides, tiene lugar en los túbulos seminíferos. En humanos este proceso dura de 64 a 75 días. Los túbulos seminíferos están compuestos por epitelio seminífero que es una estructura compleja formada por distintas células: las espermatogonias que son diploides y tienen capacidad de proliferar en dos caminos: el de espermatozoide y el de espermatogonia. Además, hay presentes células de Sertoli, son muy altas ya que ocupan todo el grosor del epitelio seminífero. También están presentes las células de Leydig que se encuentran en los túbulos seminíferos, se encargan de la producción de testosterona. 

ETAPAS DE LA ESPERMATOGÉNESIS

1. Comienza la proliferación de las espermatogonias mediante un proceso mitótico que dura hasta los 13-14 años. 2. Comienza la meiosis a partir de las espermatogonias se generan distintas células. Este proceso está controlado hormonalmente, es decir, las células de Leydig, generan testosterona, que provoca la generación de espermatozoides por meiosis. La célula comienza la meiosis mediante la evolución a espermatocito primario (2n) y conlleva la meiosis; al llegar a la meiosis II, los espermatocitos primarios dan lugar a espermatocitos secundarios (n). Al final de la meiosis II los espermatocitos secundarios dan lugar a 4 espermátidas (n) con morfología esférica que evolucionará a la forma característica de los espermatozoides. Las espermátidas sufren un proceso de maduración por el cual dan lugar a los espermatozoides, sufren las siguientes modificaciones: se forman el acrosoma y el flagelo, se produce una condensación específica del ADN y la fusión de las mitocondrias. 3. Finalmente los espermatozoides se liberan y se almacenan en el epidídimo donde ocurre su maduración final.

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PROCESOS DE ESPERMATOGÉNESIS

-FORMACIÓN DEL ACROSOMA: se produce la fusión de las vesículas de Golgi dando lugar a un gránulo acrosomal que se forma en un polo concreto de la célula. Estas vesículas presentan enzimas hidrolácticas como son la hialuronidasa o acrosina. -FORMACIÓN DEL FLAGELO: en el polo contrario al gránulo acrosomal encontramos el centriolo, el más lejano provoca la formación de microtúbulos que da lugar a flagelos. -CONDENSACIÓN DE LA CROMATINA : es un proceso específico y exclusivo. Con este proceso se conserva la disminución del tamaño nuclear por lo que desaparece el nucléolo y el ARN. La condensación de la cromatina se consigue mediante proteínas específicas, se sustituyen las histonas por protaminas consiguiendo una condensación máxima del ADN mediante puentes de disulfuro, que estabilizan el ADN hipercondensado. -FUSIÓN MITOCONDRIAL: tiene lugar una acumulación de mitocondrias en el polo contrario al acrosoma, se forma un cuerpo mitocondrial con forma de hélice entorno al eje que es el flagelo. El citoplasma se va a ir en una fina capa entorno al núcleo y el material del citoplasma se pierde en forma de cuerpos residuales al igual que lo hacen el resto de elementos a excepción del acrosoma, las mitocondrias, el material genético condensado y el flagelo. 

ESTRUCTURA DEL ESPERMATOZOIDE

- CABEZA: en ella se encuentra el acrosoma, que es una especie de lisosoma especializado, presenta cromatina condensada y porta uno de los cromosomas sexuales (X o Y). No tiene orgánulos. - PIEZA INTERMEDIA : presenta la hélice mitocondrial, con 9 fibras densas de quitina (estructural) con un axonema (9x2+2), es decir, 9 pares de microtúbulos (A y B) y 2 microtúbulos centrales. - COLA: diferenciamos dos xxx: o Pieza principal: es una vaina fibrosa densa, fibras de quitina y axonema (9x2+2) o Pieza terminal: solo presenta membrana plasmática y axonema (9x2+2)

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OVOGÉNESIS Tiene lugar en los ovarios. Comienza por proliferación mitótica que tiene lugar durante el desarrollo embrionario. Como consecuencia las ovogonias (2n) dan lugar a ovocitos primarios (2n), éstos comienzan el proceso de meiosis, pero se detienen en la profase I (diploteno I). En el momento del nacimiento, la hembra tiene 4 millones de ovocitos primarios en diploteno I, se quedan en esa fase hasta la pubertad. Una vez alcanzada la pubertad, las hormonas influyen para que el proceso de meiosis continúe. En cada ciclo solo comienzan el proceso entre 10-20 ovocitos y solamente uno será expulsado durante la ovulación el día 14 de cada ciclo. Al reiniciar la meiosis, el ovocito primario (2n) da lugar a un solo ovocito secundario (n) y a una célula muy pequeña conocida como corpúsculo polar (n) que terminará por degradarse. El ovocito secundario (n) entra en meiosis II pero se queda retenido en metafase II y solamente continuará el ciclo de meiosis si hay fecundación y dará como productos un óvulo (n) y un segundo corpúsculo polar (n). Todo el proceso de meiosis del ovocito tiene lugar en el interior del ovario. Lo que quede como residuo en el ovario va a ser el cuerpo residual. El proceso se inicia con el folículo primordial, se encuentra rodeado de capas epiteliales aplanadas. Durante el 5º mes de gestación hay unos 6.000.000 de folículos ováricos, durante el nacimiento quedan 400.000 y durante la pubertad en el ovario solo quedan 40.000, a partir de aquí maduran por estimulación hormonal y se transforma en un folículo primario que se diferencia del primero porque las células que le rodean son redondas, es epitelo público y se llaman células granulosa. De ahí va a evolucionar a un folículo con varias capas de células, tras lo cual se produce una membrana pelúcida en la zona de contacto entre el ovocito y las células de la granulosa. Por la parte externa, rodeando las células granulosa aparece una teca fonicular. El ovocito no varía sino las capas que hay a su alrededor. Se convierte en folículo secundario, se reconoce porque por lo menos tiene seis capas de células granulosa, éstas empiezan a degenerar y comienzan a formarse cavidades donde se genera líquido folicular; la teca se ha desarrollado y se pueden diferenciar regiones diferentes. El último paso es un folículo secundario maduro o de Graff, las cavidades anteriormente formadas aumentan, el ovocito se encuentra en metafase II (durante su desarrollo continúa el ciclo celular) y en posición excéntrica, se encuentra rodeado únicamente por la corona radiata que son células granulosa, que a su vez lo mantienen anclado y evitan que se encuentre flotando en el folículo; esta fase coincide con el día 14 de la ovulación. Con la ayuda de la presión del líquido folicular junto con que la capa de células se rompe el ovocito sale, a partir de ahí tiene 24h de vida, no sale solo sino acompañado de la corona radiata. Al último nivel solo llega 1 los 4 ovocitos que son producidos en la meiosis.

FECUNDACIÓN Es la unión del núcleo femenino y del masculino tras lo cual se forma una célula 2n, el cigoto, tras lo cual se formará un nuevo ser. En los mamíferos la fecundación se da en las trompas de Falopio, ya que cuando sale el ovocito es captado en las trompas de Falopio hasta donde tendrán que llegar los espermatozoides. En cada eyaculación salen unos 300-400 millones de espermatozoides de los cuales solo llegan 300 a las trompas, en su desplazamiento participan también las capas musculares del útero. El ovocito tiene un tiempo de vida de 24h y los espermatozoides pueden permanecer activos en el ap. Reproductor femenino entre 48-72h. Los espermatozoides sufren un acondicionamiento llamado capatización, ocurre en las vías femeninas, dura unas 5-7h y les permite la fecundación. Solo los espermatozoides que hayas sufrido este proceso pueden fecundar. A pesar de la gran cantidad de espermatozoides que llegan hasta el ovocito solo 1 fecunda. Pasos de fecundación: 1. Reconocimiento del ovocito: el espermatozoide contacta con la membrana pelúcida donde se encuentran la ZP1, ZP2 y ZP3 (glicoproteínas), tras esto liberan las enzimas hidrolíticas que hay en el acrosoma que perforan la membrana tras lo cual el espermatozoide va a entrar, las membranas del ovocito y del espermatozoide se van a fusionar. 2. Bloqueo de la polispermia: se produce para evitar que lleguen más espermatozoides, la liberación del contenido enzimático del acrosoma va a producir una modificación en la membrana que la va a endurecer haciéndola impermeable a espermatozoides. El ovocito que hasta entonces estaba parado en meiosis II va a terminar y va a dar lugar a un óvulo y a un segundo corpúsculo polar, formándose un pronúcleo femenino mientras que los corpúsculos polares restantes van a degradarse. 3. Fusión material genético: el material masculino que se encontraba muy condensada va a aumentar su volumen, los pronúcleos se van a aproximar y mientras, las envolturas nucleares se van a fragmentar, tras ello los cromosomas tanto paternos como maternos se van a condenar y se van a alinear en un único huso común. Todos los elementos citoplasmáticos vienen dados por vía materna, por lo que la mayoría del ADN mitocondrial lo heredamos de la madre. Tras esto la fecundación se ha completado. 72h después de la fecundación el embrión llega hasta el útero donde se va a plantar en el endometrio donde se va a producir el desarrollo embrionario.

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