Introducción:
Es el proceso por el cual dos gametos se fusionan durante
la reproducción sexual para crear
un nuevo individuo con un genoma derivado
de ambos progenitores, los dos fines principales de la fecundación son la combinación
de genes derivados de ambos
progenitores y la generación de un nuevo individuo.
Objetivos
·
General: Investigar la
importancia que tiene la fecundación de
los seres vivos.
·
Específico: Analizar
cómo están compuestos, de que no más dependen, y que otros elementos forman
parte fecundación.
Marco Teórico:
Proceso
1. El primer contacto y reconocimiento entre el óvulo y
el espermatozoide, que en la mayor parte de los casos es de gran
importancia para asegurar que los gametos sean de la misma especie.
2. La regulación de la interacción entre el espermatozoide y el
gameto femenino. Solamente un gameto masculino debe fecundar un gameto
femenino.
3. La fusión del material genético proveniente de ambos gametos.
4. La formación del cigoto y el inicio de
su desarrollo.
Reconocimiento entre los
gametos femeninos y masculinos
1. Quimio-atracción desde el gameto femenino hacia el masculino,
por medio de la secreción de moléculas solubles que atraen al espermatozoide.
2. Exocitosis de la vesícula acrosómica del gameto masculino
de modo que se puedan liberar las enzimas contenidas en esta vesícula.
3. Unión del gameto masculino a la capa extracelular que recubre
el óvulo, el espermatozoide se une primero al gameto femenino, ocurriendo
después la liberación del contenido de la vesícula acrosómica.
4. Paso del espermatozoide a través de la matriz extracelular que recubre al óvulo.
5. Fusión de las membranas celulares del gameto femenino y
masculino.
Fecundación en plantas
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Gimnospermas
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La
flor femenina tiene una bráctea, una escama y dos óvulos, las flores
masculinas forman conos masculinos alrededor de un eje floral, dentro de los
granos de polen hay dos anterozoides o gametos masculinos y dos
sacos aéreos que favorecen su dispersión hasta llegar a la flor femenina.
El
grano de polen tarda hasta un año en germinar tras alcanzar la flor femenina,
el embrión queda rodeado por el endospermo y protegido por el
tegumento del óvulo, que se lignifica.
El
embrión no está totalmente maduro hasta dos años después de la aparición de
las flores, cuando se liberan las semillas.
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Angiospermas
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Después de
que el carpelo ha sido polinizado, el
grano de polen germina en respuesta a un líquido azucarado secretado
por el estigma maduro, de cada grano de polen, surge un tubo polínico que crea un camino a través del estilo y se dirige hacia el saco embrionario de las angiospermas el cual se ubica dentro del óvulo.
Muchos granos de polen pueden
alcanzar el estigma y germinar, pero solo uno producirá la fecundación.
Después de haber sido
fertilizado, el ovario empieza a crecer y se convertirá en el fruto, en
los frutos con varias semillas, son necesarios varios granos de polen para
fusionarse con cada óvulo.
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Fecundación
en invertebrados
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Reproducción asexual
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Este tipo de reproducción se
puede llevar a cabo mediante diferentes procesos: mitosis, fisión
binaria, gemación y fragmentación, entre otros, seguido por el
crecimiento y desarrollo del nuevo individuo.
Al poder producir mayor
número de descendientes, pueden tomar ventaja en condiciones favorables
presentes en cierto ambiente; al explotar las diferentes fuentes alimenticias,
el espacio disponible y demás recursos presentes en el medio.
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Reproducción sexual
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Este tipo de reproducción incluye la
formación de células haploides, gametos mediante meiosis, y la subsiguiente fusión de dos de estas células para
poder formar un cigoto diploide, la
mayoría de los invertebrados liberan sus gametos al medio donde habitan, y
éste generalmente es el agua, y tiene lugar la fertilización externa.
Es importante mencionar también que, aunque
la mayoría de los invertebrados siguen este
patrón de fecundación externa, también existen los que llevan a cabo este
proceso internamente.
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Fecundación en mamíferos
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La fecundación en mamíferos es interna, el papel que juega el
tracto reproductivo femenino es muy importante porque facilita que los espermatozoides lleguen
a la trompa de Falopio (, gracias al movimiento muscular que ejerce
el útero.
En mamíferos, la fertilización hace que se active el proceso
por el cual se completa la meiosis en el huevo y el juego
de cromosomas de la madre se convierte en el pronúcleo del huevo.
El huevo está cubierto de varias capas: la membrana
plasmática, gránulos corticales y la zona pelúcida., tanto el huevo como
el espermatozoide están estructuralmente especializados para la
fertilización, el huevo está especializado en prevenir la fertilización de
más de un espermatozoide, mientras que el espermatozoide está especializado
en promover la penetración al huevo
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Proceso de capacitación
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Alteración
de la membrana celular del espermatozoide, eliminación de colesterol por proteínas de albúmina en
el tracto reproductivo femenino.
También
se pierden hidratos de carbono en la superficie espermática, lo
cual al parecer facilita el reconocimiento para las proteínas de la zona
pelúcida.
El
potencial de la membrana celular del espermatozoide se vuelve más negativo
cuando los iones de potasio dejan el espermatozoide. Al
parecer facilita que los canales de calcio se abran y así entra el
calcio al espermatozoide.
Fosforilación de
proteínas
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Motilidad de los espermatozoides
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En distintas
regiones del tracto reproductivo femenino se secretan distintas moléculas, las cuales pueden influenciar la motilidad de los espermatozoides.
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Barreras a superar por los espermatozoides
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La
capacitación permite al espermatozoide sobrepasar varias barreras y lograr la
fecundación, la primera barrera al llegar al huevo es una capa de células
cúmulus en ácido hialurónico, la actividad de la hialuronidasa en la
superficie de la cabeza del espermatozoide lo ayuda a penetrar esta
barrera.
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La zona pelúcida
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La zona
pelúcida juega un papel análogo a la membrana vitelina de los invertebrados,
esta matriz extracelular, la cual es sintetizada por el ovocito tiene dos
funciones principales: unir el espermatozoide y comenzar la reacción
acrosómica.
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Unión del espermatozoide con el huevo
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La membrana
celular que recubre la cabeza del espermatozoide tiene varias proteínas,
estas proteínas se pueden unir cientos de glicoproteínas de ZP3 de la zona
pelúcida, all experimentar la reacción acrosómica sobre la zona pelúcida, los
espermatozoides concentran sus enzimas proteolíticas sobre el punto de
adhesión y digieren un agujero a través de esta capa extracelular, cuando ZP3
se enlaza a los receptores en la membrana celular del espermatozoide se
activa la reacción acrosómica.
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Activación del huevo a partir de la
fertilización
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La
activación del huevo a partir de la fertilización activa una serie de eventos
que resultan en el comienzo del desarrollo, los eventos principales son: el
huevo completa meiosis, se unen los núcleos del huevo y el espermatozoide
para formar un cigoto diploide, y el huevo fertilizado entra a mitosis, en el
caso de ratones y humanos las membranas de los pronúcleos desaparecen antes
de la unión de estos.
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Fecundación en el ser humano
El
proceso de fecundación se inicia con el contacto entre los gametos, dicho
encuentro ocurre en las trompas de Falopio del aparato genital femenino,
habitualmente en la región de la ampolla uterina.
Primero
el espermatozoide penetra la corona radiada del ovocito II,
hasta entrar en contacto con la zona pelúcida, esto da origen a la
reacción acrosómica en la cabeza del espermatozoide, que le permite
entrar a la zona pelúcida, tanto la cola del espermatozoide
como enzimas de la mucosa tubárica contribuyen con
la hialuronidasa acrosómica para abrirle el paso al espermatozoide
por la zona pelúcida, además de la hialuronidasa, otras enzimas del acrosoma
pueden contribuir a la penetración de la zona pelúcida: ciertas esterasas, acrosinas como
la arrocina y la neuraminidasa.
Se necesita más de un espermatozoide para
lograr fecundar al ovocito. La red de la zona granulosa no es fácil de
atravesar para un espermatozoide, los espermatozoides tienen haluiorinasa para
facilitar el paso hasta llegar a la zona pelúcida, algunos espermatozoides van
soltando la cápsula de la vesícula acrosómica para dejar un camino, es
imprescindible poseer el acrosoma intacto para formar el ovocito, pues sin
acrosoma, el espermatozoide no podrá atravesar la membrana del óvulo.
Cuando
el espermatozoide se encuentra con la zona pelúcida se une a ella, se
produce entonces la reacción acrosómica inducida o la proteína ZP3, la
membrana celular del espermatozoide se fusiona con la membrana exterior del
acrosoma y el contenido se libera a través de unos poros, las enzimas liberadas
van disolviendo la zona pelúcida y permitiendo el paso del espermatozoide
empujado por el flagelo a una velocidad de una micra por minuto
La
unión a la zona pelúcida es un paso decisivo de la fecundación. Cuando la
reacción ha terminado el espermatozoide está recubierto por la membrana interna
del acrosoma, este cambio es esencial para el contacto posterior con el
ovocito, la zona postacrosómica entra en contacto con el micro vellosidades del
ovocito, a continuación se funden las membranas y entran en contacto los
citoplasmas, el contenido del espermatozoide entra dentro del citoplasma del
ovocito, sin una correcta reacción acrosómica la zona postacrosómica no entra
en contacto de forma adecuada con el ovocito.
Conclusión
La fecundación comienza
en el momento en que los espermatozoides ingresan a la vagina
durante el coito y se
desplazan hasta llegar a las trompas de Falopio, una
vez allí se une al óvulo y lo fecunda, es en este momento cuando el
espermatozoide mezcla su núcleo con el del gameto y ambos unen su información
genética en el cigoto, en la siguiente fase, el óvulo fecundado llega al útero
en donde queda implantado pasados 7 días después de la fecundación.
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