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Hola mis estimados alumnos, he aquí de nuevo con Uds.
Como siempre el facilitador llamado zarivan está
entregándoles nuevos conocimientos. ¿Se acuerdan de las
lecciones anteriores sobre células procarióticas y
eucarióticas, mitocondria, mitosis, etc? Pues bien, ahora les
mostraré algo un tanto diferente: embriología. Comenzaré
con la fecundación, el evento que inicia a un nuevo ser. Así
que comience oprimiendo el icono de avance a la página
siguiente ubicado en la esquina superior derecha.
Encontrará ....... Sorpresa.




           Prof. Iván Rebolledo © 2001 E-Mail: zarivan4@yahoo.es
Fecundación
                       INDICE GENERAL
      Generalidades
      Espermatozoide
      Reacción acrosómica
      Penetración del espermatozoide
      Barreras contra la poliespermia
      Se completa la 2ª divisón meiótica
      Consecuencias de la fecundación
      Determinación del sexo
      Euploidias
      Aplicación clínica
Página 1            Prof. Iván Rebolledo © 2001. E-Mail: zarivan4@yahoo.es
Fecundación
                Fecundación

  El primer día del desarrollo embrionario se         La    fecundación  ocurre   con
                                                      frecuencia en esta región de la
inicia con la fecundación, continúa con la
                                                      trompa uterina
segmentación, luego la formación del
blastocisto y termina con la implantación del
embrión en el útero materno. La fecundación
consiste en una serie de eventos ordenados
que van desde el contacto inicial del
espermatozoide con el ovocito secundario
hasta la fusión íntima de ambas células.
Este proceso que dura cerca de 24 horas, se
produce normalmente en la región de la
ampolla de la trompa uterina (ver Figura ),
y ocurre como sigue :




Página 2                         Prof. Iván Rebolledo © 2001. E-Mail: zarivan4@yahoo.es
Fecundación
    a) El espermatozoide pasa a través de la corona radiada del ovocito
 secundario. La dispersión de estas células parece ser el resultado   de una
 acción enzimática simultánea de la trompa uterina y del acrosoma del
 espermatozoide (hialuronidasa). Los movimientos del espermatozoide
 ayudarían también a penetrar la corona radiada y la zona pelúcida (ver Figura
 A, siguiente página)




 Observación al MO de un espermatozoide humano



Página 3                               Prof. Iván Rebolledo © 2001. E-Mail: zarivan4@yahoo.es
Fecundación




   b) El espermatozoide penetra la zona pelúcida haciendo un camino por
 la acción de enzimas liberadas desde el acrosoma (acrosina y
 neuraminidasa). Aunque varios espermatozoides pueden penetrar la zona
 pelúcida, normalmente sólo uno de ellos entrará al ovocito secundario
 y lo fecundará (ver Figura B).



Página 4                  Prof. Iván Rebolledo © 2001. E-Mail: zarivan4@yahoo.es
Fecundación

    Déjenme explicarle una cosa interesante, resulta que la zona pelúcida
  contiene 3 tipos de glucoproteínas de diferentes pesos moleculares
  (ZP 1, ZP 2 y ZP 3), siendo la más liviana (ZP 3) la que actúa como
  molécula receptora para los espermatozoides. La ZP 3 (53–60 kD) es
  una molécula específica de la especie, por esto un espermatozoide que
  no sea humano no será reconocido y no podrá fecundar al ovocito.
  Además, esta molécula es la que inicia la llamada reacción acrosómica
  en la cabeza del espermatozoide. Esta reacción consiste en la fusión, en
  varios puntos, de la membrana externa del acrosoma con la membrana
  plasmática de la cabeza del espermatozoide. La fusión llega a formar
  vesículas que se abren al exterior liberando las enzimas mencionadas
  antes y que permitirán abrir un camino a través de la zona pelúcida.




Página 5                    Prof. Iván Rebolledo © 2001. E-Mail: zarivan4@yahoo.es
Fecundación
 c) La cabeza del espermatozoide se
    une a la membrana del ovocito
    secundario, así las membranas de
    ambas células llegan a fusionarse.
    Todo      el      contenido    del
    espermatozoide penetra al interior
    del ovocito secundario, quedando
    afuera su membrana plasmática
    (ver Figuras B y C ).

 Pues bien, que creen Uds. que hace el
    ovocito. El no se va a quedar de
    brazos cruzados, hé aquí lo que
    sucede dentro del ovocito.




Página 6                    Prof. Iván Rebolledo © 2001. E-Mail: zarivan4@yahoo.es
Fecundación

   El contacto de las membranas provoca en la membrana del ovocito una
 despolarización que abre los canales de calcio, esto hace aumentar los niveles
 de calcio (Ca+2) intracelular produciendo una exocitosis de gránulos
 corticales que liberan su contenido en el espacio perivitelino (entre la
 membrana plasmática y la zona pelúcida), alterando las moléculas receptoras
 de espermatozoides; así impiden que otros espermatozoides pudieran
 penetrar produciendo una eventual poliespermía. Ahora bien, si por cosas
 del destino entraran dos espermatozoides daría como resultado un cigoto con
 un grupo adicional de cromosomas. Esto se llama una triploidía
 (23+23+23=69). Los fetos triploides abortados tienen graves retrasos en su
 crecimiento y anomalías en el sistema nervioso. Como ven todos ellos son
 abortados espontáneamente (felizmente). En la página 14 hay más
 explicación de triploidías.




Página 7                     Prof. Iván Rebolledo © 2001. E-Mail: zarivan4@yahoo.es
Fecundación
   Trabajos realizados en otras especies sugieren la existencia de dos
barreras distintas que evitan la poliespermía : un bloqueo rápido e
incompleto que ocurre en los primeros segundos después del contacto entre
el espermatozoide y el ovocito secundario; y otro más lento y más completo
denominado reacción cortical.

   Bloqueo rápido : al segundo después del anclaje del espermatozoide, se
produce un flujo de iones Na+ hacia el interior del ovocito secundario
provocando una variación en el potencial de membrana similar a la de un
impulso nervioso; esta variación del potencial impide la entrada de
espermatozoides super-numerarios. A los 8 segundos después del anclaje,
ocurre un aumento repentino de la concentración de iones Ca+2 en el interior
de la célula, provenientes de depósitos intracelulares. Sus acciones ya fueron
explicadas.



Página 8                      Prof. Iván Rebolledo © 2001. E-Mail: zarivan4@yahoo.es
Fecundación
  Bloqueo lento : los gránulos corticales contienen
 enzimas, proteínas estructurales y mucopolisacáridos
 sulfatados. Algunas de las enzimas provocan alteración
 de la estructura de la glucoproteína receptora de la zona
 pelúcida (ZP-3), impidiendo así el reconocimiento de
 otros espermatozoides. Otras enzimas degradan las
 proteínas conectivas que unen la zona pelúcida con la
 membrana plasmática, quedando ellas separadas por un
 espacio (espacio perivitelino). Los mucopolisacáridos
 provocan por osmosis la entrada de agua en éste espacio,
 aumentando la distancia entre ella.




Página 9              Prof. Iván Rebolledo © 2001. E-Mail: zarivan4@yahoo.es
Fecundación
 otra consecuencia del calcio es que el
                                                                                Ovocito II
ovocito secundario completa           su                                        detenido en
                                                                                Metafase II
segunda división meiótica originando el
óvulo y el segundo cuerpo polar. Este
evento se produce como consecuencia de
la inactivación del MPF al degradarse su
ciclina. El núcleo del óvulo se conoce
ahora como        pronúcleo femenino.                Ovocito II completa Meiosis II
Además, una vez dentro del citoplasma
del ovocito, el espermatozoide pierde
rápidamente la cola y su cabeza aumenta                                               Segundos
de volumen para formar el pronúcleo             Pronúcleos
                                                                                       cuerpos
                                                                                        polares
masculino.                                      masculino
                                                y femenino




Página 10                   Prof. Iván Rebolledo © 2001. E-Mail: zarivan4@yahoo.es
Fecundación
 Ahora ambos pronúcleos entran en la fase
S y ocurre una síntesis del ADN de ambos                              Síntesis de ADN
núcleos, a medida que van acercándose al
centro de la célula. Esto es necesario pues
los pronúcleos traen solo 23 cromosomas                        Entra en Mitosis
simples         (un        cromosoma=una
cromátida=una molécula de ADN).
Después de la fase S, quedan 46                                     Cromosomas paternos
                                                                    y maternos alineados
cromosomas dobles (con 2 cromátidas cada                            en la placa metafásica
                                                                    en un solo plano
uno, 92 en total). De esta manera llega a
formarse una nueva célula llamada cigoto
: el primordio de un nuevo ser (ver Figura
). Al comenzar la anafase, se separan las
cromátidas quedando 46 en cada polo,
originando las dos primeras células del
nuevo ser (blastómeras)



Página 11                      Prof. Iván Rebolledo © 2001. E-Mail: zarivan4@yahoo.es
Fecundación
    Las consecuencias de la fecundación son :
 a) Restablecimiento del número diploide de cromosomas: la fusión de
 las dos células germinales haploides (con 23 cromosomas cada una)
 produce     un cigoto diploide      con    46 cromosomas, el número
 característico de la especie humana.
 b) Variaciones de la especie : debido a que la mitad de los cromosomas
 proviene de la madre y la otra mitad del padre, el cigoto contiene una
 nueva combinación de cromosomas. Este mecanismo constituye la base
 de la herencia biparental y da por resultados variaciones en la especie.
 c) Determinación del sexo : el sexo genético del embrión se determina
 durante la fecundación, dependiendo del contenido cromosómico del
 espermatozoide que fecunde al ovocito secundario. Este punto lo
 explicaré en la próxima página.




Página 12                  Prof. Iván Rebolledo © 2001. E-Mail: zarivan4@yahoo.es
Fecundación
                                                               Todos       los       ovocitos
                                                             secundarios       llevan      un
                                                             cromosoma           X.      Los
                                                             espermatozoides pueden llevar
                                                             el cromosoma X ó               el
                                                             cromosoma       Y.      Si    un
                                                             espermatozoide que lleva el
                                                             cromosoma X fecunda al
                                                             ovocito secundario, resultará
                                                             un cigoto XX (una hembra);
                                                             en cambio, si el ovocito
                                                             secundario es fecundado por
                                                             el espermatozoide que lleva el
                                                             cromosoma Y resultará un
                                                             cigoto XY, que será varón
                                                             (vea figura izquierda).


Conclusión: el varón determina el sexo del nuevo ser


Página 13                           Prof. Iván Rebolledo © 2001. E-Mail: zarivan4@yahoo.es
Fecundación
                                                                               Retorna a página 7

  En ocasiones, el cigoto puede      Pronúcleo femenino
resultar con un número de                                              Segundo cuerpo polar
cromosomas que es múltiplo del                            23

número haploide de cromosomas                      23
                                                                23
(n= 23), es decir, 69 (23*3), 92
(23*4), etc. Esta       condición
anormal se denomina euploidía y                                23+23+23 = 69
es causa importante de abortos
espontáneos.

                                     Pronúcleo femenino
  El tipo más conocido de
                                                                  23
euploidía   en   los embriones
humanos es la triploidía (3n =                      23
                                                                  23
23+23+23 = 69 cromosomas). Esto
puede resultar :
                                                               23+23+23 = 69


Página 14                  Prof. Iván Rebolledo © 2001. E-Mail: zarivan4@yahoo.es
Fecundación


     El contenido de esta presentación cumple con los
     objetivos de un curso de extensión que el
     Decanato      de    Medicina       de la   UCLA
     (Barquisimeto, Venezuela) ofrece a profesores de
     la enseñanza media y alumnos del pedagógico.
     Este curso se imparte todos los años. Se llama
     Curso de Embriología. Ya vamos por el número
     siete y en otra ocasión les daré más información
     sobre él. Gracias por la atención.




Página 15           Prof. Iván Rebolledo © 2001. E-Mail: zarivan4@yahoo.es

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Fecundación

  • 1. Hola mis estimados alumnos, he aquí de nuevo con Uds. Como siempre el facilitador llamado zarivan está entregándoles nuevos conocimientos. ¿Se acuerdan de las lecciones anteriores sobre células procarióticas y eucarióticas, mitocondria, mitosis, etc? Pues bien, ahora les mostraré algo un tanto diferente: embriología. Comenzaré con la fecundación, el evento que inicia a un nuevo ser. Así que comience oprimiendo el icono de avance a la página siguiente ubicado en la esquina superior derecha. Encontrará ....... Sorpresa. Prof. Iván Rebolledo © 2001 E-Mail: zarivan4@yahoo.es
  • 2. Fecundación INDICE GENERAL Generalidades Espermatozoide Reacción acrosómica Penetración del espermatozoide Barreras contra la poliespermia Se completa la 2ª divisón meiótica Consecuencias de la fecundación Determinación del sexo Euploidias Aplicación clínica Página 1 Prof. Iván Rebolledo © 2001. E-Mail: zarivan4@yahoo.es
  • 3. Fecundación Fecundación El primer día del desarrollo embrionario se La fecundación ocurre con frecuencia en esta región de la inicia con la fecundación, continúa con la trompa uterina segmentación, luego la formación del blastocisto y termina con la implantación del embrión en el útero materno. La fecundación consiste en una serie de eventos ordenados que van desde el contacto inicial del espermatozoide con el ovocito secundario hasta la fusión íntima de ambas células. Este proceso que dura cerca de 24 horas, se produce normalmente en la región de la ampolla de la trompa uterina (ver Figura ), y ocurre como sigue : Página 2 Prof. Iván Rebolledo © 2001. E-Mail: zarivan4@yahoo.es
  • 4. Fecundación a) El espermatozoide pasa a través de la corona radiada del ovocito secundario. La dispersión de estas células parece ser el resultado de una acción enzimática simultánea de la trompa uterina y del acrosoma del espermatozoide (hialuronidasa). Los movimientos del espermatozoide ayudarían también a penetrar la corona radiada y la zona pelúcida (ver Figura A, siguiente página) Observación al MO de un espermatozoide humano Página 3 Prof. Iván Rebolledo © 2001. E-Mail: zarivan4@yahoo.es
  • 5. Fecundación b) El espermatozoide penetra la zona pelúcida haciendo un camino por la acción de enzimas liberadas desde el acrosoma (acrosina y neuraminidasa). Aunque varios espermatozoides pueden penetrar la zona pelúcida, normalmente sólo uno de ellos entrará al ovocito secundario y lo fecundará (ver Figura B). Página 4 Prof. Iván Rebolledo © 2001. E-Mail: zarivan4@yahoo.es
  • 6. Fecundación Déjenme explicarle una cosa interesante, resulta que la zona pelúcida contiene 3 tipos de glucoproteínas de diferentes pesos moleculares (ZP 1, ZP 2 y ZP 3), siendo la más liviana (ZP 3) la que actúa como molécula receptora para los espermatozoides. La ZP 3 (53–60 kD) es una molécula específica de la especie, por esto un espermatozoide que no sea humano no será reconocido y no podrá fecundar al ovocito. Además, esta molécula es la que inicia la llamada reacción acrosómica en la cabeza del espermatozoide. Esta reacción consiste en la fusión, en varios puntos, de la membrana externa del acrosoma con la membrana plasmática de la cabeza del espermatozoide. La fusión llega a formar vesículas que se abren al exterior liberando las enzimas mencionadas antes y que permitirán abrir un camino a través de la zona pelúcida. Página 5 Prof. Iván Rebolledo © 2001. E-Mail: zarivan4@yahoo.es
  • 7. Fecundación c) La cabeza del espermatozoide se une a la membrana del ovocito secundario, así las membranas de ambas células llegan a fusionarse. Todo el contenido del espermatozoide penetra al interior del ovocito secundario, quedando afuera su membrana plasmática (ver Figuras B y C ). Pues bien, que creen Uds. que hace el ovocito. El no se va a quedar de brazos cruzados, hé aquí lo que sucede dentro del ovocito. Página 6 Prof. Iván Rebolledo © 2001. E-Mail: zarivan4@yahoo.es
  • 8. Fecundación El contacto de las membranas provoca en la membrana del ovocito una despolarización que abre los canales de calcio, esto hace aumentar los niveles de calcio (Ca+2) intracelular produciendo una exocitosis de gránulos corticales que liberan su contenido en el espacio perivitelino (entre la membrana plasmática y la zona pelúcida), alterando las moléculas receptoras de espermatozoides; así impiden que otros espermatozoides pudieran penetrar produciendo una eventual poliespermía. Ahora bien, si por cosas del destino entraran dos espermatozoides daría como resultado un cigoto con un grupo adicional de cromosomas. Esto se llama una triploidía (23+23+23=69). Los fetos triploides abortados tienen graves retrasos en su crecimiento y anomalías en el sistema nervioso. Como ven todos ellos son abortados espontáneamente (felizmente). En la página 14 hay más explicación de triploidías. Página 7 Prof. Iván Rebolledo © 2001. E-Mail: zarivan4@yahoo.es
  • 9. Fecundación Trabajos realizados en otras especies sugieren la existencia de dos barreras distintas que evitan la poliespermía : un bloqueo rápido e incompleto que ocurre en los primeros segundos después del contacto entre el espermatozoide y el ovocito secundario; y otro más lento y más completo denominado reacción cortical. Bloqueo rápido : al segundo después del anclaje del espermatozoide, se produce un flujo de iones Na+ hacia el interior del ovocito secundario provocando una variación en el potencial de membrana similar a la de un impulso nervioso; esta variación del potencial impide la entrada de espermatozoides super-numerarios. A los 8 segundos después del anclaje, ocurre un aumento repentino de la concentración de iones Ca+2 en el interior de la célula, provenientes de depósitos intracelulares. Sus acciones ya fueron explicadas. Página 8 Prof. Iván Rebolledo © 2001. E-Mail: zarivan4@yahoo.es
  • 10. Fecundación Bloqueo lento : los gránulos corticales contienen enzimas, proteínas estructurales y mucopolisacáridos sulfatados. Algunas de las enzimas provocan alteración de la estructura de la glucoproteína receptora de la zona pelúcida (ZP-3), impidiendo así el reconocimiento de otros espermatozoides. Otras enzimas degradan las proteínas conectivas que unen la zona pelúcida con la membrana plasmática, quedando ellas separadas por un espacio (espacio perivitelino). Los mucopolisacáridos provocan por osmosis la entrada de agua en éste espacio, aumentando la distancia entre ella. Página 9 Prof. Iván Rebolledo © 2001. E-Mail: zarivan4@yahoo.es
  • 11. Fecundación  otra consecuencia del calcio es que el Ovocito II ovocito secundario completa su detenido en Metafase II segunda división meiótica originando el óvulo y el segundo cuerpo polar. Este evento se produce como consecuencia de la inactivación del MPF al degradarse su ciclina. El núcleo del óvulo se conoce ahora como pronúcleo femenino. Ovocito II completa Meiosis II Además, una vez dentro del citoplasma del ovocito, el espermatozoide pierde rápidamente la cola y su cabeza aumenta Segundos de volumen para formar el pronúcleo Pronúcleos cuerpos polares masculino. masculino y femenino Página 10 Prof. Iván Rebolledo © 2001. E-Mail: zarivan4@yahoo.es
  • 12. Fecundación Ahora ambos pronúcleos entran en la fase S y ocurre una síntesis del ADN de ambos Síntesis de ADN núcleos, a medida que van acercándose al centro de la célula. Esto es necesario pues los pronúcleos traen solo 23 cromosomas Entra en Mitosis simples (un cromosoma=una cromátida=una molécula de ADN). Después de la fase S, quedan 46 Cromosomas paternos y maternos alineados cromosomas dobles (con 2 cromátidas cada en la placa metafásica en un solo plano uno, 92 en total). De esta manera llega a formarse una nueva célula llamada cigoto : el primordio de un nuevo ser (ver Figura ). Al comenzar la anafase, se separan las cromátidas quedando 46 en cada polo, originando las dos primeras células del nuevo ser (blastómeras) Página 11 Prof. Iván Rebolledo © 2001. E-Mail: zarivan4@yahoo.es
  • 13. Fecundación Las consecuencias de la fecundación son : a) Restablecimiento del número diploide de cromosomas: la fusión de las dos células germinales haploides (con 23 cromosomas cada una) produce un cigoto diploide con 46 cromosomas, el número característico de la especie humana. b) Variaciones de la especie : debido a que la mitad de los cromosomas proviene de la madre y la otra mitad del padre, el cigoto contiene una nueva combinación de cromosomas. Este mecanismo constituye la base de la herencia biparental y da por resultados variaciones en la especie. c) Determinación del sexo : el sexo genético del embrión se determina durante la fecundación, dependiendo del contenido cromosómico del espermatozoide que fecunde al ovocito secundario. Este punto lo explicaré en la próxima página. Página 12 Prof. Iván Rebolledo © 2001. E-Mail: zarivan4@yahoo.es
  • 14. Fecundación Todos los ovocitos secundarios llevan un cromosoma X. Los espermatozoides pueden llevar el cromosoma X ó el cromosoma Y. Si un espermatozoide que lleva el cromosoma X fecunda al ovocito secundario, resultará un cigoto XX (una hembra); en cambio, si el ovocito secundario es fecundado por el espermatozoide que lleva el cromosoma Y resultará un cigoto XY, que será varón (vea figura izquierda). Conclusión: el varón determina el sexo del nuevo ser Página 13 Prof. Iván Rebolledo © 2001. E-Mail: zarivan4@yahoo.es
  • 15. Fecundación Retorna a página 7 En ocasiones, el cigoto puede Pronúcleo femenino resultar con un número de Segundo cuerpo polar cromosomas que es múltiplo del 23 número haploide de cromosomas 23 23 (n= 23), es decir, 69 (23*3), 92 (23*4), etc. Esta condición anormal se denomina euploidía y 23+23+23 = 69 es causa importante de abortos espontáneos. Pronúcleo femenino El tipo más conocido de 23 euploidía en los embriones humanos es la triploidía (3n = 23 23 23+23+23 = 69 cromosomas). Esto puede resultar : 23+23+23 = 69 Página 14 Prof. Iván Rebolledo © 2001. E-Mail: zarivan4@yahoo.es
  • 16. Fecundación El contenido de esta presentación cumple con los objetivos de un curso de extensión que el Decanato de Medicina de la UCLA (Barquisimeto, Venezuela) ofrece a profesores de la enseñanza media y alumnos del pedagógico. Este curso se imparte todos los años. Se llama Curso de Embriología. Ya vamos por el número siete y en otra ocasión les daré más información sobre él. Gracias por la atención. Página 15 Prof. Iván Rebolledo © 2001. E-Mail: zarivan4@yahoo.es