Reproducción Celular: Gametogénesis y Fecundación en Seres Vivos
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Aparatos Reproductores y Gametogénesis
Los aparatos reproductores tienen por misión la formación de gametos. Están constituidos por órganos sexuales primarios o gónadas, donde se forman los gametos, y por órganos sexuales accesorios, como las vías genitales, útero, vagina y órganos copuladores.
Componentes del Sistema Reproductor
- Las gónadas masculinas son los testículos y las femeninas los ovarios.
- En los hermafroditas, los gametos se forman en ovotestes.
- En algunos invertebrados (como algunos insectos), existe un receptáculo seminal al que emigra el esperma tras la cópula y se almacena.
- En los vertebrados, el sistema genital y el excretor están relacionados (en machos), excepto en algunos mamíferos, que también con el intestino desembocan en una cámara común que comunica con el exterior (cloaca).
El Proceso de Gametogénesis
El proceso de formación de los gametos, la gametogénesis, se desarrolla en varias fases:
Fases de la Gametogénesis
- Proliferación: Las células generativas se dividen por mitosis para formar células diploides madre de los futuros gametos (espermatogonias y oogonias, 2n=46).
- Crecimiento: Las espermatogonias y oogonias crecen y se transforman en espermatocitos y oocitos de primer orden (aún diploides, 2n=46).
- Meiótica: En esta fase, los espermatocitos y oocitos de primer orden entran en meiosis.
- Diferenciación: Se forman los espermatozoides (espermatogénesis) y los óvulos (oogénesis).
Espermatogénesis
En el hombre, la fase proliferativa y la de crecimiento tienen lugar durante toda su vida fértil. Tras la primera división meiótica, se forman dos espermatocitos de segundo orden (n) por cada espermatocito de primer orden, de los que se obtienen 4 espermátidas (n) al final del proceso.
El Espermatozoide
El espermatozoide consta de:
- Cabeza: Contiene el núcleo. En su extremo se encuentra el acrosoma, que contiene enzimas líticas para disolver la membrana del óvulo durante la fecundación.
- Cola: Un largo flagelo donde se localizan abundantes mitocondrias que suministran la energía necesaria para el movimiento.
Oogénesis
En la mujer, estas primeras fases ocurren durante el desarrollo embrionario. Por cada oocito de primer orden se forma uno de segundo orden (n) y el primer corpúsculo polar. En la segunda división, el oocito de segundo orden da lugar a un único óvulo (n) y un segundo corpúsculo polar. Los corpúsculos acaban degenerando.
El Óvulo
En el citoplasma del óvulo se almacena una mezcla de sustancias de reserva que constituyen el vitelo y los gránulos corticales. Alrededor de la membrana plasmática se encuentra la zona pelúcida y sobre ella, la corona radiada.
La Fecundación
La fecundación es el proceso de fusión de los gametos para formar el cigoto. Este proceso ocurre siempre en un medio acuoso.
Tipos de Fecundación
Según el lugar donde ocurra, se distinguen dos tipos de fecundación:
- Externa: Es frecuente en animales acuáticos. Los óvulos sin fecundar son expulsados por la hembra y el macho libera el esperma que fecundará a esos óvulos en el medio acuoso exterior.
- Interna: Es característica de los animales terrestres. Es necesario el apareamiento entre macho y hembra. Los machos de muchos invertebrados, reptiles, aves y todos los mamíferos poseen un órgano copulador para introducir los espermatozoides en las vías genitales femeninas, donde tiene lugar la fecundación. Los organismos que carecen de este órgano se aparean poniendo en contacto sus orificios reproductores.
Mecanismo de la Fecundación
Cuando el espermatozoide entra en contacto con el óvulo, perfora las membranas por medio de las enzimas del acrosoma. Tras ello, se fusionan las membranas de ambos gametos y el núcleo penetra en el interior del óvulo. Esto produce la activación del óvulo, el cual segrega al exterior el contenido de los gránulos corticales; se forma así la membrana de fecundación, que evita la polispermia. Una vez en el interior del óvulo, el núcleo espermático (pronucleo masculino) y el núcleo del óvulo (pronucleo femenino) se fusionan (cariogamia), formando el núcleo diploide del cigoto.