la fecundacion - biologiacervantes

Liceo Miguel de Cervantes
Depto de Biología.
Material Complementario Biología Segundo Medio
Unidad :
Hormonas y Sexualidad Humana
Meta de Comprensión: Comprender que la sexualidad y la reproducción constituyen
una de las dimensiones más relevantes de la vida humana y la responsabilidad
individual que involucra.
Aprendizajes esperados
1. Identificar la función de los gametos producidos por las gónadas femeninas y
masculinas.
2. Describir las características de los espermatozoides y óvulos.
3. Identificar las condiciones óptimas para la fecundación.
LOS GAMETOS.
Gametos son las células sexuales. Son células haploides.
El Espermatozoide: Es el gameto masculino. Es una pequeña célula provista de movimiento y
que cumple dos funciones importantes:
a) activa al óvulo para que inicie su desarrollo y se produzca el desarrollo del embrión.
b) Proporciona un núcleo haploide contribuyendo con la mitad del número de cromosomas.
Estructuralmente el espermatozoide se divide en tres partes: Cabeza, cuello y cola.
La cabeza es la parte más voluminosa del gameto. En ella se aloja el núcleo (pronúcleo
masculino.) rodeado de una pequeña porción de citoplasma. En el extremo anterior de la
cabeza existe una estructura de cierta consistencia llamada acrosoma que cumple una
función importante en la fecundación.
El cuello o segmento intermedio se ubica inmediatamente detrás del núcleo. Contiene una
gran cantidad de mitocondrias que proporcionan la energía para la movilidad del gameto. En
este segmento intermedio se encuentran dos centríolos (uno proximal y otro distal, del cual
se origina el filamento de la cola).
La cola es un filamento largo o flagelo que con su movilidad vibrátil
Permite el desplazamiento del gameto. En algunos animales no tienen
Cola y se movilizan por movimiento ameboide.
El óvulo: Es el gameto femenino. Exteriormente está limitado por una membrana llamada
colema o membrana vitelina. Interiormente su citoplasma es rico en plaquetas vitelinas
(vitelo), que constituye el material nutricio del gameto. El núcleo haploide que contiene el
material genético materno se denomina vesícula germinativa. En su interior el núcleo posee
un nucléolo llamado mácula germinativa o corpúsculo de Wagner.
Además el óvulo posee todas las estructuras propias de las células: membrana plasmática,
jugo nuclear, cromatina, citoplasma.
El óvulo puede poseer ciertas estructuras o envolturas accesorias:
- En los Mamíferos está rodeado de una gruesa membrana llamada zona pelúcida
que se deriva de las células foliculares.
- En los Anfibios está cubierto por una delgada capa que en contacto con el agua
se hidrata y constituye una cápsula transparente que une a los huevos (sapos y
ranas ).
- En la Aves el óvulo recibe en el oviducto ciertas sustancias que se ordenan a su
alrededor: la “clara” de materia albuminosa; la membrana coclear formada por
dos delgadas membranas, y por último la cáscara calcárea
El volumen de los óvulos no tiene relación al tamaño del animal, sino que depende de la
cantidad de vitelo almacenado como sustancias de reserva ( proteínas y lípidos ):
El óvulo de erizo de mar mide 70 cms. de diámetro.
El óvulo de los mamíferos mide entre 100 y 200 micrones.
El óvulo de la gallina mide 2,5 cms.
El óvulo de avestruz mide 7,5 cms.
Cantidad de óvulos: La cantidad de óvulos que producen las hembras varía en las diversas
especies. Existe una estrecha relación entre la cantidad de óvulos y las condiciones del
ambiente. Además las especies de desarrollo lento producen más óvulos que las especies de
desarrollo rápido. Los endoparásitos producen grandes cantidades de óvulos con el objeto
de inundar el ambiente y aumentar así las posibilidades de sobrevida de la especie.
Aporte del Ovulo a la Célula Huevo: El aporte ovular a la célula huevo es mayor que el
aporte del espermatozoide. El óvulo aporta:
a) la mitad del número de cromosomas
b) casi todo el citoplasma
c) las reservas nutricias para el desarrollo del embrión.
Duración de los óvulos: El óvulo a pesar de estar dotado de sustancias nutricias tiene una
vida breve. En la especie humana se conserva fértil entre 12 a 24 horas. Los óvulos de los
erizos de mar duran 48 hrs. Y los de los peces y anfibios sólo duran algunos minutos.
LA FECUNDACION
Fecundación es la unión de los gametos. La fecundación puede ser:
1) Fecundación externa: cuando la unión de los gametos se realiza en el medio ambiente
externo acuático (Peces y Anfibios)
2) Fecundación Interna: cuando la unión de los gametos se realiza en el interior de las
vías reproductoras de la hembra (Reptiles, Aves, Mamíferos)
Factores que dificultan la fecundación.
La fecundación externa se ve dificultada por la presencia de organismo que se comen los
óvulos, factores ambientales adversos como la temperatura, sequedad del medio ambiente
etc.
En la especie humana existen varios factores que dificultan el proceso de la fecundación
como: la escasa cantidad de espermatozoides, la poca movilidad de los espermatozoides, el
pH vaginal ácido, fluidos vaginales que impiden el avance de los espermatozoides, acción
fagocitaria de los leucocitos de la vagina, infecciones en las vías genitales de la mujer,
obstrucciones en las vías genitales etc.
En el proceso de la fecundación pueden distinguirse varias etapas o fases:
1) Encuentro de los gametos masculino y femenino:
Debe realizarse en el breve período de la vida que caracteriza a las células sexuales.
Este problema de encuentro de los gametos es simple en los organismos hermafroditas
(tenias), ya que los individuos poseen ovarios y testículos y producen ellos mismos
óvulos y espermatozoides. En ellos se produce una autofecundación.
Otros individuos hermafroditas poseen fecundación cruzada y sus óvulos deben ser
fecundados por espermatozoides de otros individuos. Así por ejemplo en las lombrices
de tierra los conductos de los ovarios y los conductos de los testículos están alejados y
se abren en segmentos diferentes. Esto obliga al apareamiento de dos ejemplares para
reproducirse.
Otras especies hermafroditas como las ostras y los caracoles de las viñas, poseen una
maduración a destiempo de los ovarios y de los testículos en un mismo ejemplar, de
modo que éste puede ser macho primero y hembra después. Para que se produzca la
fecundación es necesaria la participación de dos individuos que tengan desarrollados los
sexos opuestos.
La fecundación cruzada se asegura con la existencia de gónadas separadas en individuos
diferentes (Artrópodos y Vertebrados), hembras que producen óvulos y machos que
producen espermios.
El encuentro de los gametos requiere siempre de un ambiente líquido (agua en la
fecundación externa) y las vías genitales de las hembras en la interna.
La fecundación interna requiere como requisito previo la cópula o unión sexual del
macho con la hembra.
El encuentro de los gametos es para determinadas especies resultado de la atracción
química del óvulo sobre los espermatozoides (quimiotaxia). Así por ejemplo, en los
arquegonios (órganos sexuales femeninos) de los helechos, se produce ácido málico que
atrae a los anterozoides (gametos masculinos de los helechos).
Se sostiene que el óvulo produce una sustancia de naturaleza proteica, la fertilicina que
reacciona con una antifertilicina de la superficie del espermio. La fertilicina atraería
sólo los gametos masculinos de la misma especie.
2) Penetración del Espermio
Al estar en contacto los gametos, el acrosoma emite un filamento que a modo de ancla
fija al gameto masculino sobre la superficie ovular. Al penetrar el espermio al óvulo
entra en gran actividad produciéndose entre otros los siguientes cambios:
a) se completa el proceso de Meiosis ya que el gameto femenino ha sido expulsado del
folículo del ovario sin completar la gametogénesis (caso del ovocito II en la mujer).
b) Una sustancia coloidal ubicada entre el coplema y la membrana plasmática atrae
agua lo cual separa ambas membranas.
c) Se refuerza la membrana vitelina por aposición de materiales convirtiéndose en la
membrana de fecundación (barrera ovular para impedir la poliespermia: penetración
al óvulo de más de un espermatozoide.)
d) Aparece debajo de la membrana plasmática una delgada membrana de aspecto
gelatinosos: la capa hialina (barrera ovular para la entrada del espermatozoide).
Mientras el óvulo fabrica las barreras (membrana de fecundación y capa hialina), el
citoplasma ovular forma una especie de embudo citoplasmático o cono de atracción
por donde penetra el espermio.
El espermio permanece dentro del embudo citoplasmático hasta que el óvulo forma
sus dos barreras: membrana de fecundación y capa hialina. Logrado esto, el
espermio por acción enzimática (hialuronidasa), destruye las membranas ovulares y
penetra al citoplasma ovular.
3) Singamia
Sólo la cabeza y el segmento intermedio del espermio penetran al citoplasma ovular.
El proceso sexuado termina con la fusión de los núcleos monoploides (haploides)
masculino y femenino. El proceso de unión de los núcleos se denomina singamia y origina una
célula diploide: el huevo.
El centríolo ovular desaparece. El núcleo espermático aumenta de tamaño absorbiendo agua
y precedido por el centríolo se dirige al núcleo femenino. Se divide el centríolo espermático
y se forma el huso mitótico. Los cromosomas ovulares y espermáticos forman sus
respectivos duplicados cromosómicos. Desaparecen las cariotecas ovulares y espermáticas
y los duplicados cromosómicos ovulares y espermáticos confluyen al ecuador celular para
realizar la primera mitosis que llevará a dividir el huevo en dos células iguales llamadas
blastómeros. Se inicia así la segmentación.
Significado biológico de la Fecundación
1) saca al óvulo de su estado de reposo, desencadenando la segunda división de meiosis y
luego la segmentación.
2) Aporta material genético que permite mayores combinaciones genéticas, lo que se
traduce en una variabilidad de las especies.
3) Restablece la condición diploide de las células de las especies.
4) Determina el sexo.
Actividades.
1. Indique la función que tienen los gametos en la reproducción sexual.
Espermatozoide: ______________________________________________________
___________________________________________________________________
Óvulos: _____________________________________________________________
___________________________________________________________________
2. Realice un esquema que muestre las estructuras que conforman a los espermios y óvulos.
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Espermios
Óvulos
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3. Determine dos diferencias y dos semejanzas entre los gametos:
Espermatozoides
Diferencias
1.
2.
Semejanzas
1.
2.
Óvulos
4. Indique dos diferencias entre la fecundación interna y externa.
Diferencia
1.
2.
3.
fecundación interna
fecundación externa
4) 5. Defina los siguientes conceptos: a. Gametos b. Singamia
c. Quimiotaxia