T16: Reproducción Animal 1. Formación de gametos Se conoce como gametogénesis, ocurre en las gónadas. Se divide en 4 fases: - Fase de proliferación: Las células germinales se dividen mediante mitosis y crean un elevado número de células espermatogonias y oogonias. Fase de crecimiento: Las espermatogonias y las oogonias aumentan de tamaño y se transforman en espermatocitos y oocitos de primer orden. Fase de maduración: Espermatocitos y los oocitos sufren meiosis y crean células haploides, espermatocitos y oocitos de segundo orden. Fase de diferenciación: Las células haploides sufren un proceso de diferenciación hasta llegar a su morfología total. Morfología de los gametos Los gametos en los animales son anisogamicos, tienen diferente morfología si son femeninos o masculinos. 2. La Fecundación Fecundación: Proceso de fusión del ovulo y el espermatozoide para formar el cigoto diploide. Tipos de Fecundación -Fecundación externa: Animales acuáticos. La hembra y el macho liberan los gametos al exterior, donde los óvulos serán fecundados. Producen muchas células sexuales. -Fecundación interna: Animales terrestres y algunos acuáticos. Apareamiento macho y hembra. Fases de Fecundacion -Encuentro de los gametos: El ovulo libera una sustancia química que atrae a los espermatozoides. -Penetración: La membrana de los gametos se fusionan y forma un cono de fecundación, que permite la entrada de la cabeza del espermatozoide. -Activación del ovulo: La entrada del espermatozoide activa el ovulo, que termina de completar la meiosis. Aparece una membrana de fecundación que impide la entrada de otros espermatozoides para que se produzca una monospermia. -Unión de los núcleos: En el interior del ovulo, los núcleos se van uniendo. La fusión se llama cariogamia. Forman un cigoto. 3. Desarrollo embrionario Embrión: Etapa inicial del desarrollo de los animales, abarca desde la formación del cigoto hasta el nacimiento del individuo. -Ovíparos: Se desarrollan en huevos, depositados en el exterior. La fecundación puede ser interna o externa. Peces, aves, reptiles -Ovovivíparos: Se desarrollan en huevos que permanecen en el cuerpo de la hembra hasta la eclosión. La fecundación es interna. Tiburón, rayas, serpientes -Vivíparos: Se desarrolla en los oviductos o en el útero de la hembra. La fecundación es interna y obtiene el alimento de la madre. Anejo embrionario -Animales ovíparos con puesta en el agua. Tienen un saco vitelino con sustancias nutritivas. Carecen de sistema de almacenamiento de líquido y de desechos. Peces, anfibios… Algunos tienen la cubierta corion, que protege. -Animales ovíparos con puesta terrestre: Estructuras contra la desecación, ooteca o cascara. -Animales vivíparos: Aparece la placenta. Fases del desarrollo embrionario Tipos de segmentación -Isolecitos: Huevos con vitelo escaso y uniformemente distribuido. Equinodermos, medusas, mamíferos. -Heterolecitos: Vitelo abundante y se sitúa en el polo vegetativo. El núcleo y los orgánulos se sitúan en el polo opuesto, polo germinativo. Anélidos, moluscos y anfibios. -Telolecitos: El vitelo ocupa casi todo el citoplasma, quedando el núcleo y los orgánulos encerrados en un pequeño disco. Peces, reptiles y aves. -Centrolecitos: El vitelo se encuentra en el centro del huevo rodeando al nucleo, mientras que los orgánulos se sitúan en la periferia. +Segmentación total: El citoplasma se divide completamente. Total e igual: Huevos Isolecitos, los blastómeros son del mismo tamaño. Total y desigual: Heterolecitos, blastómeros de mayor tamaño (macromeros) y blastómeros más pequeños (micomeros) +Segmentación parcial: Solo se divide el polo germinativo, el polo vegetativo no se divide por su gran cantidad de vitelo. Discoidal: Telolecitos, Solo se divide el disco germinativo. El vitelo se consume a medida que avanza el desarrollo embrionario. Superficial: Centrolecitos, el núcleo tras dividirse varias veces se va hacia la periferia, donde comenzara a dividirse el citoplasma, quedando los blastómeros rodeando al vitelo. Gastrulación La blástula sufre una serie de plegamiento y se transforma en gástrula, estos plegamiento se crean por embolia o epibolia. -Diblásticos: La gástrula forma dos hojas embrionarias, ectodermo y endodermo. Se origina una cavidad interna llamada arquenteron que comunica con el exterior por el blastoporo. Esponjas y medusas. -Tribásticos: Tercera hoja embrionaria, llamada mesodermo. En el interior puede aparecer una cavidad llamada celoma. Acelomados: Ni tiene celoma. Mesodermo es una masa compacta de células. Platelmintos. Pseudocelomados: Falso celoma, tienen una cavidad interna pero no está rodeado por células. Celomado: Verdadero celoma, dará origen a las cavidades del cuerpo donde estarán los órganos. Organogénesis Diferenciación celular: Proceso por el cual las células se especializan en estirpes que darán lugar a los tejidos del adulto. -Ectodermo: Epidermis, estructuras asociados, tejido nervioso y órganos de los sentidos y revestimiento de las aberturas naturales del cuerpo. -Mesodermo: Dermis, revestimiento de cavidades internas del cuerpo, esqueleto, tejido muscular y conjuntivo, sistema circulatorio y los aparatos excretor y reproductor. -Endodermo: Aparatos digestivo, respiratorio, glándulas tiroides y vejiga unitaria. 4. Desarrollo postembrionario -Directo: Consiste en el crecimiento y es una réplica pequeña del adulto. En algunos animales el crecimiento obliga a que haya una muda. En los artrópodos se llama ecdisis. -Indirecto: Nace en una fase temprana llamada larva y completa su desarrollo fuera del huevo. La larva sufre una serie de cambios estructurales y fisiológicos llamados metamorfosis. La cantidad de vitelo de sus huevos es insuficiente para completar el desarrollo. Metamorfosis -Metamorfosis sencilla: Las larvas experimentan una serie de transformaciones donde los órganos larvarios son sustituidos por las formas adultas. Cnidarios, anélidos, moluscos, equinodermos, crustáceos, anfibios y muchos insectos. -Metamorfosis compleja: Las larvas para una etapa de inactividad llamada pupa, donde no comen. Durante esta etapa se producen muchas transformaciones internas. *Ciclo biológico: Conjunto de procesos que tienen lugar desde el nacimiento de una generación hasta de la siguiente. 5. Técnicas de reproducción artificial Clonación Células madre y células diferenciadas. Células madre: Células con gran capacidad para dividirse, pueden transformarse en distintos tipos de células. Totipotente: Son las células originadas en la primeras divisiones, capaces de multiplicarse activamente por mitosis y dar origen a todos los tipos de células de un adulto. Pluripotente: Las células procedentes de cada una de las tres hojas embrionarias pueden dar lugar a diferentes tipos de tejidos. Multipotentes: Células de tejidos adultos capaces de originar distintos tipos celulares del mismo tejido. Obtención de animales clónicos -Clonación de embriones: Células embrionarias totipotentes para crear individuos idénticos, reproduciendo el proceso natural. -Clonación de células diferenciadas: Transferencia de núcleos de células diferenciadas a cigotos que se les ha extraído el nucleó. Los individuos serán genéticamente idénticos al donante de nucleó. Aplicaciones de la clonación -Investigación biológica -Selección genética en explotaciones ganaderas. -Recuperación de especies en peligro de extinción -Clonación terapéutica. Reproduccion asistida -Inseminación artificial: Introducción artificial de semen en el aparato reproductor femenino para aumentar las posibilidades de fecundar. Es necesario estimulación ovárica y selección de espermatozoides. -Fecundación in vitro: Los óvulos son extraídos del ovario y fecundados con el esperma del varón. Los cigotos obtenidos se cultivan en el laboratorio y después se transfieren al útero. -Inyección intracitoplasmatica: Microinyeccion con la que se introduce un solo nucleó de un espermatozoide en el ovocito.