Gametogenesis

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Formación de celulas altamente potenciales para el inicio de la vida humana

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Gametogenesis

  1. 1. Universidad Los Ángeles de ChimboteFACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD 1 EMBRIOLOGIA HUMANAESCUELA PROFESIONAL DE OBSTETRICIA OBSTETRA FELIPE FLORES PEREZ MATERIAL DE LECTURA Nº 01 EL CREADOR HA PUESTO, EN NUESTRAS MANOS, LO MAS PRECIADO DE SU OBRA, PUES ENTONCES AGOTEMOS ESFUERZOS PARA HONRAR ESA CONFIANZA. Felipe A. Flores Pérez GAMETOGÉNESIS (gameta: célula sexual/ génesis: origen)Su Objetivo: Reducir a la mitad el número de cromosomas Cambiar la morfología de la célulaConversión de células germinativas en gametos masculinos yfemeninos El desarrollo humano comienza con lafecundación cuando un gameto masculino oespermatozoide se une con un gameto femenino uovocito para formar una única célula: el cigoto.Esta célula totipotencial de gran especialidadconstituye el inicio de cada uno de nosotros comoindividuos únicos. El cigoto, visible a simple vistacomo una mota diminuta, contiene cromosomas ygenes (unidades de información genética) queproceden de la madre y del padre. El cigoto sedivide numerosas veces y se transformaprogresivamente en un ser humano multicelularmediante división, migración, crecimiento ydiferenciación celulares.
  2. 2. Universidad Los Ángeles de ChimboteFACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD 2 EMBRIOLOGIA HUMANAESCUELA PROFESIONAL DE OBSTETRICIA OBSTETRA FELIPE FLORES PEREZTEORIA COMOSOMICA DE LA HERENCIA Los rasgos de un nuevo individuo son determinados por genes específicospresentes en cromosomas heredados por el padre y la madre. Los seres humanos tienenaproximadamente 35 000 genes en los 46 cromosomas. Los genes que se localizan en elmismo cromosoma tienden a ser heredados juntos y por esta razón se les conoce comogenes ligados. En las células somáticas los cromosomas se presentan como 23 pares dehomólogos (parecidos) para formar un número diploide de 46. Hay 22 pares decromosomas, los autosomas, y un par de cromosomas sexuales. Si el par decromosomas sexuales es XX, el individuo es genéticamente femenino; si el par es XY, elindividuo es genéticamente masculino. Un cromosoma de cada par proviene del gametomaterno, el ovocito, y el otro componente proviene del gameto paterno, elespermatozoide. Es decir que cada gameto contiene un número haploide de 23cromosomas, y la unión de los dos gametos durante la fecundación restaura el númerodiploide de 46 cromosomas de la especie humana. SEXO FEMENINO Teoría cromosómica de la herencia SEXO MASCULINO DIVISION CELULARMITOSIS: Es un tipo de división celular exclusiva de las células somáticas (46cromosomas = 2n/ diploides), en donde la característica principal es que al final dela división las dos células resultantes son totalmente idénticas entre si e idénticas ala célula que les dio origen, genotípica (2n) y fenotípicamente Antes de que una célula entre en mitosis cada cromosoma duplica su ADN.Durante esta duplicación los cromosomas son extremadamente largos, están extendidosen forma difusa en el núcleo y no pueden ser reconocidos fácilmente por el microscopioóptico. Al comienzo de la mitosis los cromosomas empiezan a enrollares y condensarse;estos fenómenos señalan el principio de la profase.Cada cromosoma consiste ahora en dos subunidades paralelas, las cromatidas, que seencuentran unidas en una región estrecha común a ambas, denominadas centròmero.
  3. 3. Universidad Los Ángeles de ChimboteFACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD 3 EMBRIOLOGIA HUMANAESCUELA PROFESIONAL DE OBSTETRICIA OBSTETRA FELIPE FLORES PEREZ Durante la profase loscromosomas continúancondensándose y se tornan más cortos MITOSISy más gruesos, pero solo en la DUPLICACIONprometafase se pueden distinguir las 46 crom.cromàtidas. CELULA DIPLOIDE (2n)En el curso de la metafase loscromosomas se alinean en el planoecuatorial y entonces resultaclaramente visible su estructura doble.Cada cromosoma esta unido pormicrotubulos que se extienden desdeel centromero hasta el centriolo yforman el huso cromático o mitótico.Poco después, el centromero de cada uno de los cromosomas se divide (se separa de sudoble), y esto indica el comienzo de la anafase, seguida por la migración de lascomàtidas hacia los polos opuestos del huso. Por último durante la telofase loscromosomas se desenrollan y alargan, la envoltura nuclear se reconstituye y elcitoplasma se divide. Cada célula hija recibe la mitad del material cromosómico duplicadoy de este modo conserva el mismo número de cromosomas que el de la célula madreMEIOSIS: Llamada también división de maduración, es propia de las gametos(espermatozoide y ovocito), en donde la característica principal es que al tèrminode los dos procesos, el resultado final son cuatro células haploides (n) totalmentediferentes entre si y con la célula que les dio origen, en su genotipo y tambien en sufenotipo. PRIMERA DIVISION MEIOTICA CELULA DIPLOIDE 2n DUPLICACION 46 CROM. Redistribución de segmentos cromosómicos maternos y 23 DOBLES 23 DOBLES paternos a través del PROFASE I entrecruzamiento de segmentos cromosómicos (metafase I), lo TELOFASE I que mezcla los genes y produce los caracteres distintos en la prole. ANAFASE I METAFASE I
  4. 4. Universidad Los Ángeles de ChimboteFACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD 4 EMBRIOLOGIA HUMANAESCUELA PROFESIONAL DE OBSTETRICIA OBSTETRA FELIPE FLORES PEREZ “LAS UNICAS CELULAS QUE INICIAN DIVISION MEIOTICA SON OVOCITO PRIMARIO Y ESPERMATOCITO PRIMARIO” Es la división que tiene lugar en las células germinativas primordiales para generarlos gametos femenino y masculino. Durante la meiosis se producen dos divisionescelulares sucesivas, la Meiosis I y la Meiosis IIMEIOSIS I: Al igual que en la mitosis, las células germinativas primordiales femenina ymasculina, duplican su ADN al comienzo de la meiosis I, de forma tal que cada uno de los46 cromosomas se duplica y queda constituido por dos cromatidas hermanas(cromosomas dobles). Pero a diferencia de la mitosis, los cromosomas homólogos(similares) se aparean alineados entre si mediante un proceso denominado sinapsis. Este apareamiento es exacto y punto por punto, excepto en la combinación de X eY; este proceso permite durante la Metafase I el entrecruzamiento, es decir elintercambio de segmentos de cromatida entre cromosomas homólogos apareados. Lossegmentos de cromatida se rompen y se intercambian a medida que los cromosomashomólogos se separan. Durante esta separación los sitios de intercambio permanecentransitoriamente unidos y la estructura cromosómica tiene en estas circunstancias unaspecto similar a la letra X y se denomina quiasma. En cada meiosis I se producen 30 a40 entrecruzamientos (1 o 2 por cromosoma), que son mas frecuentes entre los geneslocalizados distantes entre si en un cromosomaMEIOSIS II: Se produce a continuación dela primera sin una interfase normal (esdecir sin una etapa intermedia de SEGUNDA DIVISION MEIOTICAduplicación de ADN). Cadacromosoma se divide (se separa de sudoble) y cada mitad, o cromatida, seacerca a un polo distinto; porconsiguiente, el numero haploide decromosomas (23) se mantiene y cadacélula hija formada cuenta con unnúmero cromosómico haploidereducido, con un representante decada par de cromosomas.
  5. 5. Universidad Los Ángeles de ChimboteFACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD 5 EMBRIOLOGIA HUMANAESCUELA PROFESIONAL DE OBSTETRICIA OBSTETRA FELIPE FLORES PEREZImportancia de la meiosis: Asegura la constancia del número de cromosomas de generación en generación mediante la reducción del número de, Diploide a haploide y la consiguiente producción de gametos haploides. Permite la distribución aleatoria de cromosomas maternos y paterno en los gametos. Recoloca segmentos de cromosomas maternos y paternos a través del entrecruzamiento de segmentos cromosómicos, lo que mezcla los genes y produce la recombinación del material genético.Gametogenia anómala:Las alteraciones de meiosis durante la gametogénesis, como la no disyunción (nodistribuciòn equitativa de cromosomas a ambas células) originan la formación de gametoscon anomalías cromosómicas. Si participan en la fecundación, estos gametos conanomalías del número cromosómico producen un desarrollo anómalo, como el que tienelugar en niños con síndrome de Down y otras trisomias y monosomías.CELULAS GERMINATIVAS PRIMORDIALES Los gametos que permiten la fecundación derivan de las células germinativasprimordiales que se forman en el Epiblasto durante la segunda semana de desarrollo yse desplazan hacia la pared del saco vitelino. Durante la cuarta semana de desarrollo lascélulas comienzan a migrar desde la pared del saco vitelino hacia las gónadas, a lascuales llegan hacia el final de la quinta semana. Su número se incrementa por divisiones
  6. 6. Universidad Los Ángeles de ChimboteFACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD 6 EMBRIOLOGIA HUMANAESCUELA PROFESIONAL DE OBSTETRICIA OBSTETRA FELIPE FLORES PEREZmitóticas durante la migración y también cuando llegan a la gónada. Como preparaciónpara la fecundación, las células germinales experimentan el proceso denominadoGametogénesis, en el que se requiere de la meiosis para reducir el número decromosomas y la citodiferenciación para completar su maduración. En este proceso sedintinguen: La Ovogenesis y la Espermatogenesis. Embriòn al final de la tercera semana en donde se distinguen las células germinativas primordiales en la pared del saco vitelino hasta su llegada en la gonada en diferenciaciòn (color rojo).OVOGENESISLa maduración de los ovocitos comienza antes del nacimiento Cuando las células germinativas primordiales han alcanzado la gónadagenéticamente femenina, se diferencian en ovogonios. Estas células experimentansucesivas divisiones mitóticas, y al final del tercer mes se organizan en grupos rodeadospor una capa de células epiteliales planas. Mientras que todos los ovogonios de un grupoprobablemente derivan de una sola célula, las células epiteliales planas, conocidas conocélulas foliculares, se originan a partir del epitelio superficial que reviste el ovario La mayor parte de losovogonios continua dividiéndosepor mitosis, pero en algunos sedetiene su división celular en laprofase I de la primera divisiónmeiòtica y forman los Ovocitosprimarios. Durante los pocosmeses siguientes, los ovogoniosaumentan rápidamente de número yal quinto mes de desarrollo prenatal las células germinalesováricas alcanzan su númeromáximo, estimado en siete millones(7 000 000).
  7. 7. Universidad Los Ángeles de ChimboteFACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD 7 EMBRIOLOGIA HUMANAESCUELA PROFESIONAL DE OBSTETRICIA OBSTETRA FELIPE FLORES PEREZ En este momento empieza la muerte celular y muchos ovogonios, al igual que losovocitos primarios, se vuelven atrésicos. Alrededor del séptimo mes, gran parte de los ovogonios han degenerado, conexcepción de algunos que se encuentran próximos a la superficie. Todos los ovocitosprimarios que sobreviven entran en la profase de la primera división meiótica y la mayoríaquedan rodeados individualmente por una capa de células epiteliales planas. El ovocito primario con las células foliculares planas que lo rodean, se denominaen conjunto Folículo primordial.La maduración de los ovocitos continúa en la pubertad Se ha estimado que en el momento del nacimiento, en todos los ovocitos primariosha comenzado la profase de la Meiosis I, pero en lugar de continuar con la metafase,entran en el periodo de diploteno, una etapa de reposo durante la profase que secaracteriza por la disposición de la cromatina a manera de una red de encaje. Losovocitos primarios se mantiene detenidos y no terminan su primera división meiótica hastaque se ha alcanzado la pubertad (donde reinician por grupos). Este estado de latencia esproducido por una sustancia inhibidora de la maduración del ovocito (OMI), unpequeño péptido secretado por las células foliculares. El número total de ovocitosprimarios se estima que varia entre 600 000 y 800 000 en el momento del nacimiento. Durante la infancia muchos ovocitos se vuelven atrésicos, solo aproximadamente400 000 persisten al comienzo de la pubertad y un poco menos de 500 serán ovulados.Algunos ovocitos que alcanzan la madurez tardíamente en la vida han estado en periodode diploteno de la primera división meiótica durante 40 años o más antes de la ovulación.Se desconoce si esta etapa de diploteno es la fase mas apropiada para proteger alovocito contra las influencias ambientales. El incremento de riesgo de tener un hijo conanomalías cromosómicas por la edad de la madre indicaría que los ovocitos primariostienden a deteriorarse con el paso del tiempo. En la pubertad, un grupo de folículos en crecimiento es establecido y mantenidocontinuamente a partir de los folículos primordiales. Cada mes 15 a 20 folículosprimordiales comienzan a madurar y atraviesan tres estadios:a) Primario o pre antral.b) Secundario o antral (llamado también vesicular o de De Graaf).c) Preovulatorio. El estado pre antral es mas prolongado, mientras que el estadio preovulatorioabarca aproximadamente 37 hr. antes de la ovulación. Como el ovocito primario comienzaa crecer, las células foliculares que lo rodean cambian de la forma plana a la cúbica yluego proliferan formando un epitelio estratificado de células de la granulosa. Todo el
  8. 8. Universidad Los Ángeles de ChimboteFACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD 8 EMBRIOLOGIA HUMANAESCUELA PROFESIONAL DE OBSTETRICIA OBSTETRA FELIPE FLORES PEREZconjunto se denomina entonces Folículo primario. Las células de la granulosa se ubicansobre una membrana basal, que las separa de las células de la estroma circundante queconstituyen la teca folicular. Además, las células de la granulosa y el ovocito secretan unacapa de glucoproteinas que se depositan sobre la superficie del ovocito formando la zonapelúcida. A medida que el crecimiento de los folículos continúa, las células de la tecafolicular se organizan en una capa interna de células secretoras, la teca interna, y unacapsula fibrosa externa, la teca externa. Asimismo, pequeñas prolongaciones de lascélulas foliculares atraviesan la zona pelúcida y se interdigitan con las microvellocidadesde la membrana plasmática del ovocito. Estos procesos son importantes para eltransporte de materiales desde las células foliculares hacia el ovocito. A medida que continúa el desarrollo, aparecen espacios ocupados por liquidoentre las células de la granulosa. La unión de estos espacios originan el antro, y el folículose denomina folículo secundario (vesicular o de De Graaf). Al principio el antro tieneuna forma semilunar, pero con el tiempo aumenta mucho de volumen. Las células de lagranulosa que rodean al ovocito permanecen intactas y dan lugar al cumulo oóforo(cumulo prolìgero). Alcanzada la madurez, el folículo secundario podría tener un diámetrode 25 mm. o más. Este se encuentra rodeado por la teca interna, que esta compuesta porcélulas con características de secreción esteroidea, rica en vasos sanguíneos, y la tecaexterna, que gradualmente se va mezclando con el estroma del ovario.
  9. 9. Universidad Los Ángeles de ChimboteFACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD 9 EMBRIOLOGIA HUMANAESCUELA PROFESIONAL DE OBSTETRICIA OBSTETRA FELIPE FLORES PEREZ En cada ciclo ovárico comienzan a desarrollarse varios folículos, pero por logeneral solo uno alcanza la madurez completa. Los otros degeneran y se vuelvenatrèsicos. Cuando el folículo secundario esta maduro un pico de la Hormona Luteinizante(LH) induce la fase de crecimiento pre ovulatorio. Se completa la meiosis I que lleva a laformación de dos células hijas de diferente tamaño, cada una con 23 cromosomas conestructura doble. Una de las células, el ovocito secundario recibe la mayor parte decitoplasma, mientras que la otra, el primer cuerpo polar, no recibe casi nada. El primercuerpo polar se localiza entre la zona pelúcida y la membrana celular del ovocitosecundario en el espacio perivitelino. Luego la célula entra en la Meiosis II, pero sedetiene en metafase II aproximadamente tres horas antes de la ovulación. La meiosis IIllega a su termino únicamente si el ovocito es fecundado; de lo contrario, la céluladegenera 24 horas después de la ovulación. El primer cuerpo polar también experimentauna segunda división meiòtica.ESPERMATOGENESISLa maduración de los espermatozoides comienza en la pubertad La espermatogénesis que comienza en la pubertad comprende todos losfenómenos mediante los cuales los espermatogonios se transforman en espermatozoides.En el nacimiento, las células germinales pueden identificarse en el varón en los cordonessexuales de los testículos como células grandes y pálidas rodeadas de células de sostén.Las células de sostén, que provienen del epitelio superficial de la glándula, de la mismamanera que las células foliculares, se convierten en células sustentaculares o células deSertoli. Poco antes de la pubertad los cordones sexuales se ahuecan y se convierten en
  10. 10. Universidad Los Ángeles de ChimboteFACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD 10 EMBRIOLOGIA HUMANAESCUELA PROFESIONAL DE OBSTETRICIA OBSTETRA FELIPE FLORES PEREZlos túbulos seminíferos. Casi al mismo tiempo, las células germinales primordiales danorigen a las células madre de los espermatogonios. A intervalos regulares, a partir de estapoblación de células madre surgen células que dan origen a los espermatogonios detipo A, la producción de los cuales marca el comienzo de la espermatogenesis. Lascélulas tipo A llevan a cabo un número limitado de divisiones mitóticas para formar unclon de células. La última división celular produce espermatogonios de tipo B, que luegose dividen y constituyen los espermatocitos primarios. Los espermatocitos primariosentran luego en una profase prolongada (22 días), seguida por la finalización rápida de lameiosis I y la formación de los espermatocitos secundarios. Durante la segunda división meiótica estas células comienzan inmediatamente aproducir espermatides haploides. Mientras suceden estos acontecimientos desde elmomento en que las células de tipo A abandonan la población de células madre hasta laformación de espermatides, la citocinesis es incompleta, de modo que las generacionescelulares sucesivas están unidas por puentes citoplasmáticos. De tal modo, la progenie deun solo espermatogonio de tipo A, da lugar a un clon de células germinales que semantienen en contacto durante la diferenciación. Además, los espermatogonios y lasespermátides permanecen incluidos en profundos recesos de la célula de Sertoli durantetodo su desarrollo. De esta manera las células de Sertoli proporcionan sostén y proteccióna las células germinales, participan en su nutrición y ayudan a la liberación de losespermatozoides maduros. La espermatogénesis es regulada por la hormona luteinizante (LH) de laadenohipófisis. La LH se une a receptores localizados sobre las células de Leydig yestimula la producción de Testosterona y a su vez èsta se une a las células de Sertolipara promover la espermatogénesis. La hormona Folículo Estimulante (FSH) es tambiénesencial porque se une a las células de Sertoli y estimula la producción de fluido testiculary la síntesis de proteínas intracelulares receptoras de andrógenos.
  11. 11. Universidad Los Ángeles de ChimboteFACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD 11 EMBRIOLOGIA HUMANAESCUELA PROFESIONAL DE OBSTETRICIA OBSTETRA FELIPE FLORES PEREZEspermiogenesis Es la serie de cambios que experimentan las espermatides para su transformaciónen espermatozoides los mismos que son:a) Formación del acrosoma, que seextiende sobre la mitad de lasuperficie nuclear y contiene enzimasque facilitan la penetración del ovocitoy de las capas que lo rodean durantela fecundación;b) Condensación del núcleo.c)Formación del cuello, piezaintermedia y cola.d) Eliminación de la mayor parte delcitoplasma. En el ser humano, el tiempo necesario para que el espermatogonio se convierta enun espermatozoide maduro es alrededor de 74 días, y pueden formarseaproximadamente 300 millones de espermatozoides diarios. Los espermatozoides completamente formados llegan la luz de los tubosseminíferos, desde donde son llevados hacia el epidídimo por los elementos contráctilesque se encuentran en la pared de los túbulos. Aunque en un principio son poco móviles,los espermatozoides alcanzan su movilidad completa en el epidídimo
  12. 12. Universidad Los Ángeles de ChimboteFACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD 12 EMBRIOLOGIA HUMANAESCUELA PROFESIONAL DE OBSTETRICIA OBSTETRA FELIPE FLORES PEREZGametos anormales:En el ser humano y en la mayor parte delos mamíferos, un folículo ovárico contieneen ocasiones dos o tres ovocitos primariosclaramente distinguibles. Si bien estosovocitos puede dar origen a embarazosgemelares o triples, suelen degenerarantes de llegar a la madurez.En casos poco frecuentes, un ovocitoprimario contiene dos núcleos y aun tres.Sin embargo, los ovocitos binucleados otrinucleados mueren antes de llegar a lamadurez. A diferencia de los ovocitosatípicos, con frecuencia se adviertenespermatozoides anormales y se observandefectos en el 10 %, aproximadamente.La anomalía puede ser tanto de la cabeza como de la cola; los espermatozoides puedenser gigantes o enanos y ocasionalmente están unidos.. Los espermatozoides quepresentan anomalías morfológicas carecen de movilidad normal y es probable por ello queno lleguen a fecundar a los ovocitos. Bibliografía y Webgrafía: Langman, J. Embriologia Médica. Editorial médica Panamerica 9ª Edición. Langman, J. Embriologia Médica. Editorial médica Panamericana 10ª Edición. Pritchard, J y otros Williams Obstetricia. Editorial Salvat Editores S.A 3ª Edición Junqueira – Zago Fundamentos de Embriologia Humana . Editorio El Ateneo Moore, P. Embriologia Clinica. Editorial ELSEVIER 7ª Edición www.bio-medicine.org/biology-dictionary/Gametogenesis www.geocities.com/biologia_online2000/gametoge.html www.acs.ucalgary.ca/~browder/gameto.html

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