Tarea 14: reproducción sexual y fecundación
REPRODUCCIÓN SEXUAL
Ciertos organismos unicelulares se multiplican por
conjugación. En este proceso, análogo a la fecundación, dos
organismos unicelulares similares se fusionan, intercambian material nuclear y
se separan. Después, cada uno de ellos se reproduce por escisión. A veces, los
organismos participantes no se reproducen y parece que el proceso los
revitaliza. La conjugación es el método más primitivo de reproducción sexual en
el que se obtienen organismos con características genéticas derivadas de dos
células distintas. La mayoría de los animales y plantas pluricelulares tienen
una forma de reproducción sexual más compleja en la que se diferencian de forma
específica las células reproductoras o gametos masculino y femenino. Ambas se
unen para formar una única célula conocida como cigoto, que sufrirá divisiones
sucesivas y originará un organismo nuevo. Para definir la unión de los gametos
masculino y femenino se utiliza el término fecundación. En esta forma de
reproducción sexual, la mitad de los genes del cigoto, que portan las
características hereditarias, procede de uno de los progenitores y la otra
mitad del otro.
Muchos organismos pluricelulares inferiores y todos los
vegetales superiores experimentan alternancia de generaciones. En este proceso
una generación producida de forma sexual se alterna con otra que se obtiene por
reproducción asexual.
Los animales que tiene reproducción sexual están provistos
de un sistema reproductor que se diferencia en cuanto a su morfología y función
, en masculino y femenino , es decir que requieren de dos progenitores . Sin
embargo existen organismos hermafroditas , que poseen órgano masculino y
femenino en el mismo individuo , esta condición es propia de los animales
inferiores . En estos organismos existe la autofecundación como en las tenias o
también , los dos individuos hermafroditas se acoplan y mutuamente se fecundan
como sucede en la lombriz de tierra. En
los organismos unisexuales tenemos como Ejemplo el sistema reproductor humano ,
por ser uno de los más representativos de los vertebrados. En animales superiores,
los individuos de una especie son masculinos o femeninos según produzcan
células reproductoras masculinas o femeninas respectivamente. El gameto
masculino típico, conocido como espermatozoo o espermatozoide, es una célula
móvil con una cabeza que contiene el núcleo y una cola a modo de látigo, con la
que se impulsa. El gameto femenino típico, llamado huevo u óvulo, es una célula
redondeada, mucho más grande que el espermatozoide y que contiene gran cantidad
de citoplasma alrededor del núcleo. Las células reproductoras de las plantas
son muy similares a las de los animales: el gameto masculino se llama
espermatozoide o microgameto y el femenino, óvulo o macrogameto.
Reproducción sexual en plantas
Angiospermas:
En los vegetales superiores, se distinguen las angiospermas,
que corresponden a los vegetales que tienen flor. Ésta representa el órgano
reproductor, ya que posee estructuras especializadas para la producción de los
gametos.
Las
angiospermas, además de desarrollar flores, tienen raíz, tallo, hojas, frutas y
semillas.
Partes de una flor:
En una flor, se pueden observar, desde el exterior al
interior, las siguientes estructuras:
Sépalos: corresponden a un conjunto de hojas verdes
engrosadas, que tienen como función proteger a las otras estructuras. Al
conjunto de sépalos se le denomina cáliz, y representa la primera estructura
floral.
Pétalos: son hojas modificadas de lindos colores y
agradables aromas. Tienen como función atraer a los insectos. Al conjunto de
pétalos se le denomina corola, que constituye la segunda estructura floral.
Estambres: corresponden a los filamentos que representan la
parte masculina de la flor, formada por el filamento y la antera, donde se
produce el polen; en él está el gameto masculino.
Al conjunto de estambres de le llama androceo,y tiene una
función reproductora. Este es la tercera estructura floral.
Pistilo: es la parte femenina de la flor. El pistilo está
formado por el estigma, el estilo y el ovario; tiene forma de botella y puede
presentar distintos colores.
El estigma permite la entrada del polen; el estilo, el
avance de los gametos masculinos hasta el ovario; y, en éste último, se
desarrolla el gameto femenino llamado ovocélula.
El ovario corresponde al gineceo, y representa la cuarta
estructura floral.
En una planta, es posible encontrar flores tanto masculinas
como femeninas, pero también hay flores que tienen ambos sexos, y se denominan
hermafroditas.
Polinización:
¿Cómo llega el polen hasta el pistilo? Para lograr esto,
existen los agentes polinizadores, responsables de trasladar el polen.
Pueden actuar como agentes polinizadores, el viento, el
agua, los insectos y también el hombre.
Según si el polen es trasladado a la misma flor o bien a
otra, existen dos formas de polinización:
Cruzada: en este caso, el
transporte de polen ocurre desde los estambres de una flor al pistilo de otra
flor de la misma especie.
Autopolinización: el polen de
la flor llega al pistilo de la misma flor.
Fecundación:
¿Qué sucede después de la polinización?
Después de que el polen llega hasta el estigma del pistilo,
se inicia un proceso crucial llamado fecundación.
En términos simples, ocurre de la siguiente forma: desde el
grano de polen se forma un tubo, llamado polínico, el cual llega hasta el
ovario. Por este tubo descienden dos anterozoides -células o gametos
masculinos-, uno de ellos fecunda (se une) a la oosfera (gameto femenino), y el
otro fecunda al núcleo secundario, formándose el endosperma que corresponde a
una sustancia nutritiva.
La finalidad de la fecundación es la formación de la
semilla, que está formada por el embrión y el endosperma. La semilla queda
contenida en el ovario, el cual va transformando sus paredes; crece, se
desarrolla y madura, dando como resultado la formación de un fruto que contiene
las semillas.
Por sus semillas pueden ser diferenciadas en:
Dicotiledóneas:
Son una clase de plantas Angiospermas, cuya semilla está
provista de dos cotiledones situados a ambos lados del embrión, y
excepcionalmente de uno, por atrofia del segundo.
La presencia de los dos cotiledones se puede observar
seccionando la semilla.
La raíz principal generalmente es resistente y dura toda la
vida de la planta.
El tallo posee vasos que se disponen en círculos.
Entre los vasos leñosos y los liberianos existe un tejido
llamado cambium, cuya proliferación permite a la planta el crecimiento en
espesor.
Las dicotiledóneas son las plantas más abundantes con unas
200.000 especies.
Monocotiledóneas:
Son plantas angiospermas, es decir con flor completa y
visible, que poseen una sola hoja embrionaria o cotiledón en sus semillas.
La raíz es del tipo fasciculado y de corta duración.
El tallo no suele ser ramificado, no tiene cambium vascular
de crecimiento en grosor, pero algunas especies carecen en espesor por otros medios.
En las plantas herbáceas, el tallo es hueco.
Las hojas suelen ser envainadoras de tallo y
paralelinervias, o sea, con nervaduras paralelas.
La flor de las monocotiledóneas suelen ser casi siempre con
tres elementos florales o múltiplo de tres.
Existen más de 50.000 especies de monocotiledóneas.
En
resumen las plantas angiospermas son las plantas vasculares con flores que
presentan los Primordios seminales (que corresponde al megasporangio en los
espermatofitos, es decir la estructura que contiene al gametofito femenino, y
que cuando madure originará la semilla llamada óvulo) encerrados por una
cubierta protectora denominada carpelo, que al madurar originará un fruto
conteniendo las semillas, dichas semillas corresponden a los primordios
seminales maduros.2
Los embriófitos, que corresponden a las angiospermas, a las
gimnospermas a los helechos y a los briófitos, en conjunto son más del 14% de
los seres vivos conocidos.
Los organismos protistas comprende a los organismos
eucariontes, siendo sus grupos más representativos los protozoos y las algas.
Estos se reproducen asexualmente.
Reproducción sexual en animales:
Los animales que tiene reproducción sexual están provistos
de un sistema reproductor que se diferencia en cuanto a su morfología y
función, en masculino y femenino, es decir que requieren de dos progenitores.
Sin embargo existen organismos hermafroditas, que poseen órgano masculino y
femenino en el mismo individuo, esta condición es propia de los animales
inferiores. En estos organismos existe la autofecundación como en las tenias o
también, los dos individuos hermafroditas se acoplan y mutuamente se fecundan
como sucede en la lombriz de tierra.
En los organismos unisexuales tenemos como ejemplo el
sistema reproductor humano, por ser uno de los más representativos de los
vertebrados.
La fecundación
Es la llave de la supervivencia de nuestra especie, nos permite
transferir nuestros genes de generación en generación. Este sorprendente evento
de la naturaleza se puede resumir en un simple proceso, la unión de la célula
masculina o espermatozoide con la célula femenina un óvulo. Pero para que esta
unión se de, una serie de eventos previos tienen que ocurrir.
Todos los meses, aproximadamente 14 días antes de la
siguiente menstruación, el óvulo luego de un proceso de maduración es expulsado
del ovario e ingresa a las trompas de Falopio. Impulsado por pequeños pelillos
que cubren el interior de las trompas, el óvulo se moviliza en dirección al
útero. El óvulo con un diámetro de sólo 1 milímetro, cuenta con alrededor de 24
a 48 horas de vida para ser fecundado por un espermatozoide, en caso contrario,
este muere, desintegrándose en la cavidad uterina.
Sólo si el coito se realiza durante los días previos a la
expulsión del óvulo y dentro del periodo de vida de este, existe entonces la
posibilidad de fecundación.
Ahora pasemos al hombre. Más de 500 millones de espermatozoides
se forman diariamente en los túbulos seminíferos en cada testículos. Para su
formación, estos requieren una temperatura de 35.5-36.5°C. Una vez
desarrollados son almacenados en los epidídimos.
Durante el acto sexual y luego de llegar al orgasmo, el
hombre eyacula. Alrededor de 120-600 millones de espermatozoides pasan de los
epidídimos a los conductos deferentes que los transporta a la vesícula seminal
correspondiente y luego a la próstata. La vesículas seminales y la próstata
proporcionan el vehículo líquido en que van suspendidos los espermatozoides. La
combinación de espermatozoides y líquido seminal forman el líquido blanquecino
conocido como semen. Finalmente, el semen pasa a la uretra y mediante intensas
contracciones musculares ocasionadas por el orgasmo, el semen es expulsado por
una ranura al final del pene llamada meato.
Al ser eyaculados, los millones de espermatozoides juntos
con el semen son depositados en la vagina. Es aquí donde empieza el largo
camino en dirección al óvulo. Los espermatozoides con un tamaño de apenas 0,05
mm y a una velocidad de 3 cms. cada 10 minutos, se movilizan rápidamente hacia
el interior de la mujer. Impulsados por su cola y principalmente por las
contracciones del útero, las cuales succionan a los espermatozoides hacia el
interior del útero, se dirigen en búsqueda del óvulo.
Los espermatozoides tienen que superar muchos obstáculos en
su afán de alcanzar el óvulo. El primero de los retos lo presenta la vagina. La
vagina posee un medio bastante hostil para las células masculinas. Los fluidos
vaginales son altamente ácidos en composición, lo cual mata a un gran número de
espermatozoides. Los que logran sobrevivir, pasan por el cuello uterino al
útero. Durante el periodo fértil, la mucosidad del cuello uterino permite el
paso de los espermatozoides, normalmente este es impenetrable. Una vez en el
útero, los espermatozoides se dirigen por las trompas de Falopio. Muchos
espermatozoides mueren al dirigirse por la trompa incorrecta. Sólo en la trompa
correspondiente al ovario que ha ovulado se encuentra el óvulo, escondido entre
un laberinto de repliegues que forman las trompas. Luego del largo viaje,
alrededor de 1,500 - 5,000 espermatozoides encuentran el óvulo, cada uno
intenta incesantemente penetrar la membrana que lo cubre. Los espermatozoides
rodean el óvulo buscando la parte mas accesible para poder introducirse.
Ayudados por una enzima que segregan, sólo un espermatozoide es capaz de
penetrar la membrana del óvulo, y una vez que logra superar la barrera, la membrana
se cierra evitando el paso a otros. El espermatozoide "ganador" se
une con el núcleo del óvulo concretándose la fusión de los genes del
espermatozoide con los genes del óvulo, logrando así el inicio de la formación
de un nuevo ser humano que comparte las características hereditarias de los
progenitores. Finalmente, el óvulo
fertilizado empieza a experimentar una serie de transformaciones y culmina
implantándose en la mucosa interna del útero donde se nutrirá y desarrollará
hasta formar el feto.
Desarrollo embrionario
El desarrollo consiste en una serie de sucesos que se
inician con la fecundación del huevo. Para una descripción de las células
germinales masculina y femenina, llamadas gametos, y de su proceso de fusión
para originar un cigoto. Tras la fecundación, el huevo sufre una división o
partición celular. Por tanto, una célula se divide en dos, las células hijas,
llamadas blastómeros, en cuatro, éstas en ocho, y así sucesivamente. Cuando el
embrión está formado por un centenar o más de células, constituye una masa
sólida denominada mórula por su parecido a una mora. En la mayoría de las
especies esta masa se organiza en una blástula, que es una esfera hueca
delimitada por una capa única de células, el blastodermo; la cavidad interior
se denomina blastocele. El paso siguiente es la formación de un saco o copa de
doble pared, la gástrula. La pared externa se denomina ectodermo, y la interna
endodermo, que rodea una cavidad nueva conocida como tubo digestivo primitivo.
En algunos casos, estas dos capas están formadas por la separación o
desprendimiento de una masa de células, aunque lo más frecuente es que se forme
por invaginación, es decir por la presión hacia dentro de una parte de la pared
de la blástula. En todos los animales, a excepción de los más simples, se
desarrolla una tercera capa entre las dos anteriores, el mesodermo.
Estas tres capas embrionarias, que se conocen como las capas
germinales primarias, se diferencian en órganos similares en todas las especies
de animales. El endodermo origina células que se especializan en las glándulas
digestivas más importantes y son responsables del revestimiento de los
conductos aéreos y de la mayor parte del tubo digestivo. El mesodermo se
diferencia en la sangre y los vasos sanguíneos, los tejidos conjuntivos, los
músculos, y en general el aparato reproductor y los riñones. El ectodermo da
lugar a la epidermis y a las estructuras derivadas como el pelo y las uñas, a
mucosas de revestimiento de la boca y el ano, al esmalte dental y al sistema
nervioso central.
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