Gametogénesis

La gametogénesis es el proceso de formación de los gametos (células sexuales) en los órganos reproductores. Consta de varias fases:

• Fase de Proliferación: Las células germinales primordiales se multiplican por mitosis.
• Fase de Crecimiento: Las células resultantes de la proliferación aumentan de tamaño.
• Fase de Maduración: Los espermatocitos y los ovocitos sufren meiosis y originan células haploides, los espermatocitos y ovocitos de segundo orden.
• Fase de Diferenciación: Las células haploides sufren un proceso de diferenciación hasta alcanzar su morfología definitiva.

Espermatogénesis

La espermatogénesis tiene lugar en los túbulos seminíferos de los testículos. Se produce en cuatro fases:

• Proliferación: Las espermatogonias se forman y permanecen en estado latente hasta la pubertad. A partir de ese momento se inicia la proliferación. Se reproducen y originan nuevas células.
• Crecimiento: Algunas espermatogonias permanecen indiferenciadas, mientras que otras crecen hasta formar espermatocitos primarios.
• Maduración: Los espermatocitos primarios sufren la primera división meiótica. El resultado son dos espermatocitos secundarios haploides que, tras la segunda división meiótica, originan cuatro espermátidas.
• Diferenciación: Durante esta fase, las espermátidas se convertirán en espermatozoides.

Este proceso dura 74 días.

Ovogénesis

La ovogénesis tiene lugar en los folículos primordiales de los ovarios. Se produce en cuatro fases:

• Proliferación: Ocurre durante el desarrollo embrionario. Formación de ovogonias.
• Crecimiento: Las ovogonias aumentan de tamaño y se convierten en ovocitos primarios.
• Maduración: Los ovocitos primarios sufren la primera división meiótica. Se inicia durante el desarrollo embrionario pero queda detenida en la profase I de la meiosis. En la pubertad, durante cada ciclo menstrual, un ovocito termina la maduración originando un ovocito secundario y un corpúsculo polar que degenerará. Ambos son haploides. La fecundación originará una segunda división meiótica que dará lugar a una ovátida y otro corpúsculo polar.
• Diferenciación: La ovátida apenas tiene que sufrir cambios para convertirse en óvulo maduro.

Morfología de los Gametos

Los gametos en los animales son anisogámicos, tienen diferente morfología según sean femeninos o masculinos. El óvulo almacena sustancias nutritivas para alimentar al embrión en las fases del desarrollo, por lo que es más grande y por lo general inmóvil.

Óvulo

Suele tener forma esférica y su núcleo está situado hacia un polo de la célula. El citoplasma está cargado de una sustancia nutritiva llamada vitelo. Alrededor de la membrana se encuentra:

• Una zona más clara compuesta por glicoproteínas, la zona pelúcida, rodeada por una capa de células foliculares denominada corona radiata.

Espermatozoide

Varía según las especies, pero se pueden distinguir tres regiones básicas:

• Cabeza: Tiene una vesícula denominada acrosoma que contiene enzimas digestivas para disolver las membranas del óvulo.
• Cuello: Rodeado por mitocondrias, aportan la energía necesaria para la movilidad.
• Cola: Rodeado por el citoplasma.

La Fecundación

La fecundación es el proceso de fusión del óvulo y el espermatozoide para formar el cigoto diploide.

Tipos de Fecundación

• Fecundación Externa: Propia de animales acuáticos. La hembra y el macho liberan los gametos al exterior y son fecundados. Las especies con fecundación externa producen grandes cantidades de células sexuales para hacer frente al riesgo de que numerosas células no alcancen su objetivo y de la falta de protección de los embriones frente a los depredadores.
• Fecundación Interna: Propia de animales terrestres y algunos acuáticos. Requiere apareamiento del macho y la hembra y la existencia de un órgano copulador que permita la transferencia de los espermatozoides al interior del aparato reproductor de la hembra, donde tendrá lugar la fecundación.

Fases de la Fecundación

• Encuentro de los Gametos: El óvulo libera unas sustancias químicas que atraen al espermatozoide. Los espermatozoides reconocen estas sustancias gracias a unos receptores específicos, lo que garantiza que solo se dirijan a óvulos de su misma especie, algo esencial en la fecundación externa.
• Penetración: El espermatozoide alcanza el óvulo, el acrosoma libera unas enzimas que disgregan la corona radiata y la zona pelúcida. Tras ello, las membranas de ambos gametos se fusionan y forman un cono de fecundación, que permite la entrada de la cabeza del espermatozoide.
• Activación del Óvulo: La penetración del espermatozoide provoca la activación del óvulo, que termina de completar la meiosis. La aparición de una membrana de fecundación impide la entrada de otros espermatozoides y garantiza que solo un espermatozoide pueda fecundar al óvulo.
• Unión de los Núcleos: En el interior del óvulo, el núcleo del espermatozoide se dirige al núcleo del óvulo (pronúcleos). La fusión de ambos se conoce como cariogamia. El material genético de ambos pronúcleos queda encerrado en una única membrana y así se forma el núcleo diploide del cigoto o sincarión.

El Desarrollo Embrionario

El embrión es la etapa inicial del desarrollo de los animales, abarca desde la formación del cigoto hasta el nacimiento del individuo.

Anejos Embrionarios

El embrión necesita un medio acuoso para su desarrollo y sustancias nutritivas que aporten energía. Los anejos embrionarios son un conjunto de membranas que rodean al embrión.

El tipo de cubiertas embrionarias, así como su función, varían dependiendo del lugar de desarrollo del embrión:

• Animales Ovíparos con Puesta en el Agua: Cuentan con una membrana o saco vitelino, que contiene la sustancia nutritiva que alimentará al embrión durante su desarrollo y con una cubierta gelatinosa que envuelve tanto al embrión como al saco vitelino. Carecen de sistema de almacenamiento de líquidos y de desechos. Este tipo de huevo es común a la mayoría de invertebrados acuáticos, peces y anfibios.
• Animales Ovíparos con Puesta en el Medio Terrestre: Desarrollan estructuras protectoras contra la desecación. En los huevos de los vertebrados terrestres se ha desarrollado una serie de cubiertas que han permitido su independencia del agua para la reproducción. Estas cubiertas son el amnios, membrana que rodea al embrión y contiene un líquido, el líquido amniótico, proporciona el ambiente acuoso; el alantoides, forma una bolsa en la que se almacenan las sustancias de desecho que genera el embrión; y el corion, envuelve al amnios y al saco vitelino, y controla el intercambio gaseoso con el exterior.
• Animales Vivíparos: El saco vitelino y alantoides están muy reducidos, ya que el vitelo y el almacenamiento de desechos solo son necesarios en las primeras fases del desarrollo embrionario. Aparece la placenta. El amnios rodea al embrión, que se desarrolla inmerso en el líquido amniótico.

Fases del Desarrollo Embrionario

Tipos de Segmentación

Atendiendo a la cantidad y distribución del vitelo, se distinguen cuatro tipos de huevos:

• Isolecitos: Con vitelo escaso y uniformemente distribuido. Se da en animales con desarrollo embrionario corto como celentéreos y equinodermos, o que necesitan pocos nutrientes, como los mamíferos.

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