ovogenesis y espermatogenesis

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ovogenesis y espermatogenesis

  1. 1.  es la formación de gametos por medio de la MEIOSIS a partir de células germinales. Mediante este proceso el material genético de cada célula se reduce a la mitad. Así, el número de cromosomas que existe en las células germinales se reduce de diploide (doble) a haploide (único).
  2. 2. Si el proceso tiene como resultado producir espermatozoides se le denomina espermatogénesis. Si el resultado son óvulos se denomina ovogénesis.
  3. 3.  es la gametogénesis en el hombre: el mecanismo encargado de la producción de espermatozoides. Este proceso se desarrolla en las testículos, aunque la maduración final de los espermatozoides se produce en el epidídimo. La espermatogénesis (transformación de espermatogonias hasta espermatozoides) tiene una duración aproximada de 64 a 75 días y consta de varias etapas.
  4. 4.  Los espermatozoides son células haploides que tienen la mitad de los cromosomas que una célula somática, son móviles y son muy diferenciadas. La reducción en ellas se produce mediante una división celular peculiar, la meiosis en el cuál una célula diploide (2n), experimentará dos divisiones celulares sucesivas sin un paso de duplicación del ADN entre dichas divisiones, con la capacidad de generar cuatro células haploides (n). En este proceso es necesario pasar de unas células diploides, inmóviles e indiferenciadas a otras haploides, móviles y muy diferenciadas.
  5. 5.  Un importante hecho a resaltar, es que mientras las divisiones reduccionales de la meiosis se conservan en cada reino eucariota, la regulación de la meiosis en mamíferos se diferencia dramáticamente entre machos y hembras; entre estas diferencias, se encuentran seis:  Meiosis iniciada continuamente a partir de las poblaciones de células madre correspondientes.  Cuatro gametos producidos por ciclo mientras que en la ovogénesis es solo uno (un óvulo funcional y tres cuerpos polares).
  6. 6.  Meiosis completada en días o incluso semanas  La meiosis y diferenciación se produce continuamente sin arrestamiento del ciclo celular.  La diferenciación de gametos ocurre bajo un precursor haploide, luego de que la meiosis termina.  Los cromosomas sexuales son excluidos de recombinación y transcripción durante la primera profase meiótica.
  7. 7.  Una vez las células germinales llegan a la cresta germinal del embrión masculino, se incorporan a los cordones sexuales, donde se mantendrán hasta la madurez, y perforaran a fin de formar un orificio pasante que corresponderá a los tubulos seminiferos, y el epitelio de dichos tubulos se diferenciara en células de Sertoli.
  8. 8.  La formación de espermatozoides comienza alrededor del día 24 del desarrollo embrionario en la capa endodérmica del saco vitelino. Aquí se producen unas 100 células germinales que migran hacia los esbozos de los órganos genitales. Alrededor de la cuarta semana ya se acumulan alrededor de 4000 de estas células, y el gen SRY determina que formen los testículos para poder producir espermatozoides, aunque este proceso no empezará hasta la pubertad. Hasta entonces, las células germinales se dividen por dos.
  9. 9.  Durante el proceso de eyaculación se dan los siguiente eventos:  Contracciones de los túbulos seminíferos, eferentes y deferentes.  Aumento del fluido luminal y su presión. El fluido luminal de los conductos deferentes tiene mucho péptido conectivo para permitir la contracción.  Contracciones de la cápsula testicular.
  10. 10.  Los espermatozoides siguen el siguiente recorrido hasta la uretra:  1º) Conductos eferentes: Testículo a epidídimo.  2º) Conductos deferentes: Epidídimo a uretra.  El epidídimo es el responsable de la maduración y activación de la movilidad espermática (capacitación, necesaria para que adquieran movilidad). Los espermatozoides tardan aproximadamente dos semanas en atravesarlo, y se almacenan tanto en la porción final del epidídimo como en los conductos deferentes antes de la eyaculación.
  11. 11.  Esta regulación se produce por retroalimentación negativa, desde el hipotálamo, el que actúa en la hipófisis, y finalmente en el testículo. Las hormonas responsables son:  Testosterona: responsable de las características sexuales masculinas, es secretada en el testículo por las células de Leydig o instersticiales. Esta hormona también es secretada por la médula de la corteza suprarrenal pero en menores cantidades en comparación al testículo, también se secreta en las mujeres pero en mínimas cantidades. 
  12. 12.  FSH u hormona foliculoestimulante: secretada por la hipófisis, actúa sobre las células de Sértoli o nodrizas para que éstas actúen sobre los espermios en desarrollo.  LH u hormona luteinizante: secretada por la hipófisis, actúa sobre las células de Leydig o instersticiales para que secreten testosterona.  Inhibina: secretada las células de Sértoli o nodrizas, actúa sobre la hipófisis inhibiendo la secreción de FSH y con ello deteniendo la espermatogénesis.
  13. 13.  El hecho de que durante el eyaculado se produzca una elevada pérdida de espermatozoides, junto con un número bastante elevado de espermatozoides malformados, convierte este mecanismo en un proceso redundante e ineficaz: de toda la capacidad espermatogénica potencial del testículo, tan sólo un 25% consigue evitar la pérdida por apoptosis o degeneración. A su vez, la mayoría son malformados, motivo por el cual únicamente un 12% de las células iniciales son potencialmente útiles.
  14. 14.  A pesar de todo lo anterior, un varón fértil es capaz de producir eyaculados con 150 millones de espermatozoides varias veces por semana.  La ineficacia de la espermatogénesis es debida fundamentalmente a la ausencia de presión selectiva en la especie humana, y por ello los factores externos afectan mucho los parámetros seminales. La evolución ha impuesto que a mayor presión selectiva mayor eficacia presenta la espermatogénesis.
  15. 15.  Fase de multiplicación: En los testículos se hallan las células precursoras de los gametos masculinos, llamadas células germinales (diploides). Estas células, cuando llega la pubertad, se comienzan a dividir por mitosis y dan lugar a las espermatogonias (diploides).  Fase de crecimiento: Las espermatogonias aumentan de tamaño y dan lugar a espermatocitos de primer orden (diploides).
  16. 16.  Fase de maduración: Los espermatocitos de primer orden (que en humanos tienen 46 cromosomas) sufren la primera división meiótica y producen dos espermatocitos de segundo orden (haploides), que tienen 23 cromosomas con dos cromátidas. Estos sufren la segunda meiosis y producen cuatro espermátidas, que poseen 23 cromosomas con una sola cromátida.  Fase de diferenciación: Las espermátidas dan lugar a espermatozoides mediante un proceso de diferenciación celular, que implica la aparición de flagelo.
  17. 17.  es la gametogénesis femenina, es decir, es el desarrollo y diferenciación del gameto femenino u ovocito mediante una división meiótica. En este proceso se produce a partir de una célula diploide una célula haploide funcional (el ovocito), y dos células haploides no funcionales (los cuerpos polares).
  18. 18.  Las ovogonias se forman a partir de las células germinales primordiales (CGP). Se originan en el epiblasto a partir de la segunda semana y migran por el intestino primitivo a la zona gonadal indiferenciada alrededor de la quinta semana de gestación. Una vez en el ovario, experimentan mitosis hasta la vigésima semana, momento en el cual el número de ovogonias ha alcanzado un máximo de 7 millones esta cifra se reduce a 40 000 y solo 400 serán ovuladas a partir de la pubertad hasta la menopausia alrededor de los 50 años. Desde la semana octava, hasta los 6 meses después del nacimiento, las ovogonias se diferencian en ovocitos primarios que entran en la profase de la meiosis y comienza a formarse el folículo, inicialmente llamado folículo primordial. El proceso de meiosis queda detenido en la profase por medio de hormonas inhibidoras hasta la maduración sexual.
  19. 19.  El gameto femenino provee al futuro embrión, además de un núcleo haploide, reservas de enzimas, mARNs, organelos y sustratos metabólicos. Algunas especies producen miles o millones de óvulos a lo largo de su ciclo de vida (como los erizos de mar y las ranas), mientras que otras solamente producen unos cuantos (mamíferos). En las primeras, existen células madrellamadas ovogonias que perduran durante toda la vida del organismo, replicándose y autorrenovándose.
  20. 20.  Muchas especies de animales transcriben activamente ciertos genes en el ovocito en desarrollo, especialmente de las proteínas requeridas antes de que se acoplen los dos núcleos en el cigoto. Por ejemplo, los genes que codifican las proteínas de la zona pelúcida, ZP1, ZP2 y ZP3, importantes para el reconocimiento de los gametos masculino y femenino, son activamente transcritos en el despeloten del oocito primario del ratón.
  21. 21.  En algunos anfibios, la transcripción de ciertos genes es tan activa que los cromosomas, al ser autorradiografiados, toman la apariencia de escobillas, siendo el DAN el eje central y el abundante ARNm las hebras. En el oocito de Xenopus durante el despeloten, estos ARNms serán usados durante el desarrollo temprano de embrión para la síntesis deproteínas, ya que en éste no hay transcripción. Además, se producen ARN de transferencia y ARN ribosolmales, que serán usados por el cigoto hasta el estadio de báscula.
  22. 22.  En las diferentes especies de mamíferos ocurren dos patrones de ovulación: en el primero la estimulación física del cuello uterino producida por el apareamiento desencadena una secreción de gonadotrofinas, que hacen que el desarrollo del ovocito continúe, ya que este se encuentra detenido en el diploteno de la profase I, y sea liberado del ovario para ser fecundado.
  23. 23.  Ciclo ovárico su función es madurar un grupo de ovocitos primordiales, que progresivamente completan de segunda división meiótica y desarrollan una cubierta de células del estroma ovárico, lo que se denomina folículo en desarrollo. Solo uno de los folículos se desarrolla hasta la fase de folículo maduro, en cuyo interior esta un ovocito secundario que será expulsado del ovario alrededor del día 14.  Ciclo uterino su función es proporcionar el medio ambiente apropiado para que se implante y desarrolle el blastocisto.  Ciclo cervical que permite al espermatozoide penetrar en las vías genitales femeninas en el momento apropiado.
  24. 24.  El citoplasma del ovocito incluye vitelo (fuente de energía), mitocondrias, factores morfogenéticos regulatorios, proteínas estructurales y enzimas y precursores necesarios para la síntesis de ADN, ARN y proteínas. Los ovocitos se originan de una ovogonia que es una célula madre y que puede generar un grupo de ovocitos cada año. Durante el diploteno de la profase meiótica ocurre la vitelogénesis, acumulación rápida de vitelo, que es una mezcla de nutrientes cuyo principal componente es la vitelogenina.
  25. 25.  Esta es una proteína producida por el hígado de la hembra y transportada por el torrente sanguíneo hasta el ovario. El estado de diploteno en el ovocito de la rana es similar al estadio G2 de la mitosis y puede mantenerse por varios años. Para proseguir con la meiosis, es necesaria la secreción de progesterona, que es producida por las células del folículo en respuesta a las hormonas.
  26. 26.  Fase de multiplicación. Las células germinales, que se encuentran en el ovario, se dividen por mitosis y dan lugar a las ovogonias. Esta fase ocurre antes del nacimiento.  Fase de crecimiento. Las ovogonias crecen debido a la acumulación de sustancias de reserva. Se transforman así en ovocitos de primer orden, que están alojados en una especie de vesículas rodeadas por unas células llamadas foliculares. El conjunto del ovocito y su cubierta de células constituye al folículo de Graaf. Los ovocitos que contienen han comenzado la primera división meiótica, pero se encuentran detenidos en la profase. Por tanto, también se detiene la gametogénesis. Esta fase también ocurre durante la fase fetal.
  27. 27.  Fase de maduración. Con el inicio de la pubertad, se reanuda la gametogénesis. Varios ovocitos de primer orden comienzan a aumentar de tamaño y terminan la primera división meiótica. Se origina, por tanto, un ovocito de segundo orden (con 23 cromosomas formados por dos cromátidas) y un corpúsculo polar que degenera. Para que continúe el proceso debe producirse la fecundación. Esto hace que tenga lugar la segunda división meiótica y se forme el óvulo, que tiene 23 cromosomas, cada uno de ellos con una cromátida. También se desarrolla un segundo corpúsculo polar. Puesto que ya se ha producido la fecundación, en el interior del óvulo se encuentra, además de su núcleo, el del espermatozoide.

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