La Gametogènesi, Fecundació i Desenvolupament Embrionari

La Formació dels Gametes: La Gametogènesi

Procés de formació dels gametes a l'interior de les gònades.

Espermatogènesi

Produïda pels testicles.

Etapes:

• Proliferació: cèl·lules germinals presents a les gònades es divideixen per formar espermatogonis.
• Creixement: els espermatogonis augmenten de mida i es transformen en espermatòcits primaris.
• Maduració: els espermatòcits primaris es divideixen i es transformen en espermatòcits secundaris. 1 espermatòcit primari = 4 espermàtides.
• Diferenciació: les espermàtides es diferencien en espermatozoides. Aquests pateixen una transformació: el citoplasma desapareix, es forma el complex de Golgi que dóna lloc a l'acrosoma, els mitocondris s'acumulen al cos i es forma el flagel.

Ovogènesi

Produïda per l'ovari.

Etapes:

• Proliferació: cèl·lules germinals es divideixen per formar ovogònies.
• Creixement: les ovogònies es transformen en ovòcits primaris (augmenten de mida i acumulen nutrients).
• Maduració: l'ovòcit primari es divideix i origina un ovòcit secundari i un corpuscle polar. Aquests originen un òvul més un corpuscle polar.

En l'ésser humà, l'espermatogènesi es produeix quan s'arriba a la maduresa sexual i continua al llarg de la vida. L'ovogènesi comença durant el desenvolupament embrionari i s'atura a la profase I. Quan arriba la pubertat, es reprèn de forma periòdica cada 28 dies (cicle menstrual).

La Fecundació

Unió dels gàmetes masculí i femení, haploides, per formar una cèl·lula diploide, el zigot, que originarà un nou organisme.

Tipus de Fecundació

• Fecundació externa: els gàmetes s'uneixen fora del cos dels progenitors. Els animals expulsen del cos una gran quantitat de gàmetes. Passa en animals que viuen a l'aigua.
• Fecundació interna: la unió dels gàmetes té lloc a l'interior de la femella. Cal introduir-hi els gàmetes masculins (còpula).

En alguns animals, la fecundació es produeix sense còpula. La femella allibera l'espermatòfor, que s'introdueix en l'aparell reproductor masculí, on s'obre i deixa lliures els espermatozoides.

Mecanisme de Fecundació

El procés de fecundació comprèn diverses etapes, les mateixes a la fecundació interna i externa.

• Apropament i reconeixement dels gàmetes: els espermatozoides s'apropen a l'òvul. Quan són de la mateixa espècie, es reconeixen entre si.
• Penetració: de l'espermatozoide a l'òvul. Després del reconeixement, l'espermatozoide toca la membrana de l'òvul i penetra a l'interior.
• Formació de la membrana de fecundació: després de la unió, es forma una capa gruixuda al voltant de l'òvul per evitar que sigui penetrat per més espermatozoides.
• Fusió dels nuclis dels gàmetes: després de la penetració, els nuclis de l'espermatozoide i l'òvul fusionen les seves membranes per formar el zigot.

Tipus d'Òvuls

La forma del zigot pot ser de diversos tipus segons la quantitat de vitel.

• Isolecítics: tenen molt poc vitel i distribuït de manera uniforme (cnidaris, equinoderms i mamífers).
• Heterolecítics: més vitel que l'anterior i distribuït de manera desigual (anèl·lids, mol·luscs i amfibis).
• Telolecítics: tenen molt vitel distribuït per tot l'òvul excepte a la zona del nucli (rèptils, aus i peixos).
• Centrolecítics: tenen molt vitel que ocupa el centre de l'òvul, envoltat de citoplasma (insectes).

El Desenvolupament Embrionari

Comprèn diverses etapes: segmentació, gastrulació i organogènesi.

Segmentació

Conjunt de transformacions que es produeixen en el zigot fins que es converteix en una estructura anomenada blàstula. La segmentació depèn de la quantitat de vitel i la seva distribució. Hi ha dos tipus:

• Segmentació total: els blastòmers es formen en tot l'òvul. Es divideix en dos tipus:
  • Igual: blastòmers de la mateixa mida, ja que es produeix en òvuls isolecítics. La celoblàstula i el blastocel ocupen una posició central.
  • Desigual: hi ha més blastòmers al pol vegetatiu, ja que es produeix en òvuls heterolecítics, on el vitel es concentra al pol vegetatiu. L'esteroblàstula i el blastocel estan desplaçats cap a un costat.
• Segmentació parcial: es produeix al pol animal, ja que la resta de l'òvul té tant de vitel que impedeix la divisió cel·lular. Hi ha dos tipus:
  • Discoïdal: els blastòmers formen un disc al pol animal. És típica d'òvuls telolecítics.
  • Superficial: el nucli es divideix diverses vegades, els nuclis migren a la superfície i formen blastòmers. Es produeix en òvuls centrolecítics.

Gastrulació

Conjunt de moviments que experimenten les cèl·lules de la blàstula per formar la gàstrula, que és l'embrió les cèl·lules del qual es disposen en fulles embrionàries.

Les fulles embrionàries són tres (ectoderma, endoderma i mesoderma) i originen diferents teixits i òrgans. En els animals menys evolucionats, només es formen dues fulles embrionàries (diblàstics). En la resta, es forma la tercera fulla (triblàstics).

Primer es forma una gàstrula amb dues capes (ectoderma i endoderma) que es disposen deixant una cavitat (arquènteron), que comunica amb l'exterior pel blastòpor. A partir de l'arquènteron es forma el tub digestiu, i a partir del blastòpor es forma la boca o l'anus, fet que dóna lloc a la divisió de dos grups d'animals: els protostomats (es forma la boca) i els deuterostomats (es forma l'anus).

El mesoderma es forma a partir de dos tipus de processos:

• Enterocèlia: es produeix una invaginació de l'endoderma en direcció a l'ectoderma i forma una bossa que acaba desprenguent-se.
• Esquizocèlia: cèl·lules de l'endoderma es desprenen i migren cap a l'espai buit, on es multipliquen i donen lloc a cordons mesodèrmics.

Organogènesi

Formació dels teixits i òrgans que constitueixen els animals a partir de les fulles embrionàries i mitjançant processos de diferenciació cel·lular.

Annexos Embrionaris

Són embolcalls que es formen durant el desenvolupament embrionari i que envolten l'embrió per protegir-lo i nodrir-lo. Els annexos són els següents:

• Cori: embolcall més extern. En els ovípars, es troba just sota la closca i la seva funció és l'intercanvi de gasos amb l'exterior. En els mamífers, l'embolcall envolta l'embrió i es troba en contacte amb l'úter matern. A partir del cori es forma la placenta, que intercanvia gasos i nutrients amb la mare a través del cordó umbilical.
• Amni: embolcall que envolta l'embrió per protegir-lo d'impactes. Ho fa amb el líquid amniòtic.
• Al·lantoide: forma un sac connectat amb l'embrió que emmagatzema els residus.
• Sac vitel·lí: conté vitel per alimentar l'embrió.

El Desenvolupament Postembrionari

Segons la quantitat de vitel que tingui el zigot, pot ser directe o indirecte.

• Directe: present en animals que es formen a partir d'òvuls amb molt de vitel o que es desenvolupen a l'interior de la mare, de la qual s'alimenten.
• Indirecte: present en animals en els quals el vitel no és suficient per completar el desenvolupament. Els individus que surten de l'ou són larves. Per arribar a la fase adulta, passen per la metamorfosi, que pot ser:
  • Simple: canvis de manera contínua fins a l'organisme adult.
  • Complexa: la larva passa per etapes en les quals s'immobilitza i pateix canvis més profunds.