BIO T-3
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TEMA 3. ESTUDIO DE LA ORGANIZACIÓN CELULAR II
PARTE I
1. CICLO CELULAR. Recambio y crecimiento celular. Etapas y regulación del ciclo celular.
Envejecimiento y muerte celular.
2. DIVISIÓN CELULAR (I): mitosis
3. DIVISIÓN CELULAR (II): meiosis.
4. GAMETOGÉNESIS
CATEGORÍAS DE CÉLULAS EN RELACIÓN A SU CAPACIDAD DE PLORI FELACIÓN Y DIVISIÓN
1. CÉLULAS CON EXTREMA
ESPECIALIZACIÓN ESTRUCTURAL
• No se dividen
• Ejemplos: células nerviosas,
cardiomiocitos.
2. CÉLULAS QUE SE DIVIDEN COMO
RESPUESTA A ESTÍMULOS EXTERNOS
• Por eliminación quirúrgica de
una parte del hígado:
hepatocitos.
• Por estimulación con antígenos:
linfocitos
3. CÉLULAS QUE SIEMPRE SE DIVIDEN A UN
RITMO MÁS O MENOS CONSTANTE AL
FORMAR PARTE DE TEJIDOS QUE SE
RENUEVAN
• Ejemplos: células de la sangre (excepto los eritrocitos), células de la piel,
espermatozoides.
4. CÉLULAS CANCERÍGENAS QUE SE DIVIDEN SIN CONTROL
1.CICLO CELULAR
Definición: sucesión de etapas por las cuales transcurre la vida de una célula. Periodo existente entre la
conclusión de una división y la finalización de la siguiente.
El ciclo celular es una secuencia y acontecimientos autorregulados, que controla el crecimiento de las
células y su finalidad es producir dos células idénticas a la célula madre.
• Se trata de un conjunto de actividades de crecimiento y división celular. Consta de dos
fases principales: interfase y mitosis/meiosis.
• La mayoría de las células del organismo adulto no están en constante proliferación. Ello es
debido a que existen inhibidores de la Cdk/ciclinas de la fase G1.
• Células somáticas: se dividen por mitosis.
• Células germinales (gametos): se dividen por meiosis.
• Las células pasarán por el ciclo completo, dependiendo de su función o grado de
especialización.
• Las células altamente especializadas (neuronas, eritrocitos…) no se dividen (mitosis).
• El ciclo celular puede verse interrumpido por: muerte abrupta del organismo (necrosis) o
apoptosis) muerte celular programada)
ETAPAS DEL CICLO CELULAR
Se divide en dos etapas principales: interfase y fase M (mitosis y citocinesis)
FASES DEL CICLO CELULAR
INTERFASE
Definición: periodo entre
dos divisiones celulares
Duración: 90% del tiempo
del ciclo celular
DIVISIÓN CELULAR
-División del nucleo:
MITOSIS
-División del citoplasma:
CITOCINESIS
Estos diagramas muestran las etapas por las que una célula pasa de una división a la siguiente:
INTERFASE
• Periodo entre dos divisiones celulares.
• Periodo de crecimiento celular.
• Fase del ciclo celular en la que la célula pasa su mayor tiempo (90%)
• Implica a toda la célula
• Se divide en 4 fases: G0,G1, S, G2.
FASES DE LA INTERFASE
FASE G0
• La célula sale del ciclo para su especialización.
• Fase permanente en células que no entran en mitosis (neuronas, eritrocitos)
• Estado de quiescencia (estado vegetativo sin división celular)
FASE G1
• Fase de crecimiento. Periodo prerreplicativo (antes de la replicación del ADN)
• Se sintetiza el ARN. Síntesis proteica para completar el ciclo.
• Duración muy variable puesto que hay diferencia entre células de división lenta y rápida, puede
durar horas, días o años.
• La mayoría del tiempo la célula se encuentra en esta fase. Al terminar ésta, hay 4 posibilidades:
1. Estado de reposo (quiescencia)
2. Diferenciación.
3. Apoptosis (muerte celular programada)
4. Seguir con el ciclo celular, pasando a la fase S.
• Al final de la fase G1, se llega al punto de no retorno (PUNTO DE RESTRICCIÓN: PR). Una vez las
células pasan el PR, están destinadas a completar el ciclo celular.
FASE S
• Paso de la G1 a la S: regulado por la unión de quinasas (o cinasas) G1 a moléculas Cdk. Las
quinasas (o cinasas) son enzimas dependientes de ciclinas (cdk) que regulan el correcto
desarrollo del ciclo celular, su ensamblaje dispara la entrada a la fase S.
• Tiempo más o menos constante.
• Síntesis de histonas y duplicación del ADN. Se forma la cromatina y luego los cromosomas
mitóticos.
• Replicación del ADN (los cromosomas tendrán 2 cromátidas)
• Durante la fase S las ciclinas G1, se destruyen para sintetizarse de nuevo en la fase G1 siguiente.
FASE G2
• Tiempo más o menos constante. Es más corta que la G1.
• Duplicación de los centriolos.
• Transcripción y traducción de genes que codifican proteínas necesarias para la división celular.
• Fosforilación de H1, lo que ayuda a condensar los filamentos de cromatinas.
• Fase en la que se detectan los errores que hayan podido ocurrir en la fase S. Es un pinto de
control para el avance del ciclo celular.
• Completa los preparativos y síntesis para M (si se inhibe la síntesis proteica, el CC se detiene.
ORGANIZACIÓN DEL MATERIAL GENÉTICO (DNA) DEL N´CUELO DE LA CÉLULA EN INTERFASE
(CROMATINA) A CUANDO SE ENCUENTRA EN FASE DE DIVISIÓN (CROMOSOMAS)
FACTORES REGULADORES DEL CICLO CELULAR
1. SÍNTESIS DE PROTEÍNAS Y
ENZIMAS. Traducción de
genes * específicos que
controlan el avance del ciclo
celular.
Las moléculas que constituyen
la base de los puntos de
control, y por tanto la
progresión del ciclo celular,
son las quinasas dependientes
de ciclinas o Cdk (Cyclindependent
kinases. Transmite
el grupo fosfato de ATP a otra
proteína). Estas enzimas,
necesitan estar unidas a unas
proteínas denominadas ciclinas
y además ser activadas por
fosforilación . Una vez activadas son las responsables de fosforilar numerosos sustratos, entre
los que se encuentran los inhibidores del avance del ciclo celular, permitiendo así que el ciclo
progrese.
Factor Promotor de la Mitosis (FPM): encargado de la condensación de los cromosomas.
2. CAMBIOS CELULARES. Se da a nivel celular. Variación de iones a nivel intracelular (H + , Na + , K + ,
Ca ++ ) que determinan el pH.
3. CAMBIOS EXTRACELULARES (SOCIETATS DE CÈL·LULES).
Factores hormonales: juegan un papel importante directamente en la membrana celular.
Variación extracelular de iones
* El gen es la unidad funcional de la herencia. En términos químicos es una cadena lineal de
nucleótidos (fragmento ADN)
OTRAS SEÑALES QUE REGULAN EL CICLO CELULAR
FACTORES DE CRECIMIENTO:
Los factores de crecimiento (FC) son segregados por diferentes tipos de células y se encuentran en la
circulación sanguínea.
Activan las señales intracelulares, promoviendo el ensamblaje de ciclinas+cdk y regula la transcripción
de genes que intervienen en la proliferación celular:
• Genes que regulan positivamente el ciclo: protooncogenes.
• Genes que regulan negativamente el ciclo, genes de verificación o genes supresores de
tumores.
REPLICACIÓN DEL DNA:
Cada región de ADN ya replicado queda marcada e impide que se replique de nuevo. Para pasar a la G2
el ADN tiene que ser replicado en su totalidad, por ello se genera una señal citoplasmática que retarda
el paso a G2 hasta que todo el ADN se haya replicado.
TAMAÑO CELULAR:
La célula se mantiene en G1 hasta llegar a la relación Volumennúcleo/Volumencitplasma típica de cada tipo
celular (dependiendo del tamaño de la célula)
ANCLAJE AL SUSTRATO
LIMITACIÓN DE LA EXPANSIÓN POR CONTACTO
CICLO CELULAR. NÚMERO DE CROMOSOMAS Y DE MOLÉCULAS DE DNA
MUERTE CELULAR: NECROSIS Y APOPTOSIS
Fin del ciclo celular, se produce la destrucción de la célula de manera que ya no crece ni se reproduce.
NECROSIS: PROCESO PATOLÓGICO
• Causada por factores externos como
toxicidad, traumatismos o inflamación.
• Es consecuencia de un desequilibrio
osmótico.
• Se desencadena después de un daño
celular extremo.
• Es un proceso pasivo (no regulado),
llevado a cabo sin la participación de la
célula.
• Afecta a una zona más o menos amplia de
tejido.
APOPTOSIS=MUERTE CELULAR PROGRAMADA: PROCESO FISIOLÓGICO/PATOLÓGICO
• Es necesaria para el correcto funcionamiento del organismo ya que elimina células anormales
o exceso de células normales.
• Requiere la síntesis de nuevos RNAm o proteínas.
• Es habitual en el desarrollo embrionario (pérdida de membrana interdigital en la formación de
la mano del feto)
• Es habitual en la etapa adulta (recambio de epitelios, regresión de las glándulas mamarias tras
la lactancia…)
• Es esencial para el buen funcionamiento del
sistema inmune (eliminación de linfocitos
autorreactivos, su no eliminación puede causar
diferentes desórdenes como cáncer…)
APOPTOSIS
NECROSIS
Estímulo Fisiológico o patológico Patológico
Membrana plasmática Intacta. Inicialmente simétrica Se fragmenta desde el principio
Citoplasma y orgánulos Condensación (retracción
celular)
Edema celular (la célula se
hincha)
Núcleo y ADN
Fragmentación en masa.
Cortes en forma de
nucleosomas.
Fragmentación dispersa en
grumos.
Cortes inespecíficos.
Fase inicial
Formación de cuerpo
apoptóticos y fagocitosis
Fuga de los contenidos
intracelulares y reacción
inflamatoria
Enzimas implicadas Activación de caspasas Activación de proteasas
inespecíficas
¿Inflamación? NO SÍ
2.DIVISIÓN CELULAR (I): MITOSIS
DIVISIÓN CELULAR
• Fase M del ciclo celular.
• Comprende una serie de procesos en paralelo encaminados a repartir los componentes
celulares, sintetizados durante las fases anteriores del ciclo celular (entre las células hijas
resultantes de una forma generalmente equitativa)
FORMACIÓN DE LOS CROMOSOMAS MITÓTICOS
Cada cromosoma mitótico comprende un par de
cromátidas hermanas conectadas entre sí por el
complejo proteico cohesina.
La condensina induce la compactación del
cromosoma formando un anillo alrededor de
lazos superenrollados de ADN dentro de la
cromatina.
CROMOSOMAS HUMANOS EN METAFASE
Centrómeros: la marca distintiva más notable de un
cromosoma mitótico, es una constricción primaria que
marca la posición del centrómero. Posee secuencias de
ADN muy repetidas que sirven como sitios de unión a
proteínas específicas.
Cinetocoro: estructura proteica semejante a un botón
que se ubica en la superficie externa del centrómero de
cada cromátida. A partir de él, se unen los cromosomas
al huso mitótico.
MITOSIS
• División de células somáticas.
• Es homotípica (las células hijas serán idénticas a la célula madre)
• Es ecuacional (las células hijas poseen la misma cantidad de cromosomas que la madre, 2n)
1 CÉLULA MADRE (2n) DA LUGAR A DOS CÉLULAS HIJAS (2n) IDÉNTICAS A ELLA Y ENTRE SÍ
ETAPAS
PROFASE
PROFASE
1. El material
cromosómico se
condensa para
•
•
•
Condensación de los cromosomas.
Progresiva desaparición de los nucleolos.
Formación del áster a nivel de citoplasma
formar
• Las parejas de centriolos se separan y se forman las fibras
del huso mediante las proteínas y microtúbulos.
cromosomas
mitóticos
compactos. Se observan que los cromosomas se componen
de dos cromáticas unidas en el centrómero.
2. El citoesqueleto se desensambla y el huso mitótico se
ensambla.
3. El aparato de Golgi y el retículo endoplasmático se
fragmentan. La envoltura nuclear se dispersa.
PROMETAFASE
1. Los microtúbulos cromosómicos se unen con los
cinetocoros de los cromosomas.
2. Los cromosomas se mueven al ecuador del huso.
PROMETAFASE
• Desintegración de la
membrana nuclear y
migración de los
cromosomas a la mitad
de la célula.
METAFASE
1. Los cromosomas están alineados en la placa
de la metafase, unidos por los microtúbulos
cromosómicos a ambos polos.
METAFASE
• Disposición de los cromosomas
en la placa ecuatorial.
• Máxima condensación de los
cromosomas, las cromátidas
continúan unidas.
ANAFASE
1. Los centrómeros se dividen y las cromátidas
se separan.
2. Los cromosomas se mueven a los polos
opuestos del huso (cromosomas hijos).
3. Los polos del huso se separan.
ANAFASE
• Separación de dos cromátidas
de cada cromosoma.
• Migración de los cromosomas
en direcciones opuestas a los
dos polos de la célula.
TELOFASE
TELOFASE
1. Los cromosomas se aglomeran en los
• Formación de la envoltura nuclear.
polos opuestos del huso.
• Los cromosomas se descondensan.
2. Los cromosomas se dispersan.
• Reaparición de los nucleolos.
3. La envoltura se ensambla alrededor • Inicio de la citocinesis (anillo
de los cúmulos de cromosomas.
contráctil)
4. El aparato de Golgi y el retículo
endoplasmático se forman.
5. Las células hijas se forman por citocinesis.
6.
(CITOCINESIS)
1. Los filamentos de actina ensamblan un anillo
en el ecuador celular.
2. La contracción del anillo, que requiere la
acción de la miosina, produce la formación de
un surco que divide la célula en dos.
CITOCINESIS
• La citocinesis es el proceso por el
cual se divide el citoplasma y los
orgánulos entre las dos células
hijas.
TRANSICIÓN TELOFASE-CITOCINESIS
• El anillo contráctil está compuesto por filamentos de actina agrupados para forman
una banda estrecha por debajo de la membrana plasmática.
• Los filamentos de miosina bipolares, similares a los que se encuentran en los
músculos, conectan los filamentos de actina.
• Contienen muchas proteínas.
• Su función es impulsar el proceso de
construcción que divide a la célula en dos
(la contracción se da por la interacción
entre la actina y la miosina)
• La contracció de l’anell requereiz l’acció
de la Miosina
CICLO CELULAR- NÚMERO DE CROMSOMAS Y DE MOLÉCULAS DE ADN
3.DIVISIÓN CELULAR (II): MEIOSIS
• Proceso de división celular sexual a travñes del cual a partir de una célula madre diploide se
producen cuatro células hijas haploides.
• Meiosis, del griego, significa disminución o reducción.
• Recombinación genética.
• Segregación al azar.
• Reducción a la mitad del núnero cromosómico de la especie.
• Formación de gametos.
VARIABILIDAD GENÉTICA
EN HUMANOS
Dotación cromosómica: 22 pares de cromosomas somáticos y un par de cromosomas sexuales XX o XY
(23x2=46)
CICLO BIOLÓGICO
ETAPAS DE MEIOSIS
DIVISIÓN I
PROFASE I
LEPTOTENO
CIGOTENO
PAQUITENO
DIPLOTENO
DIACINESIS
METAFASE
ANAFASE I
TELOFASE I
MEIOSIS
23 cromosomas
2 cromátidas
INTERFASE
DIVISIÓN II
23 cromosomas
1 cromátida
PROFASE
METAFASE
ANAFASE II
TELOFASE II
DIVISIÓN I
PROFASE I
Es el periodo más prolongado de la meiosis, donde hay intercambio de información entre cromosomas.
Se divide en diferentes subetapas.
1. LEPTOTENO
• Los cromosomas se presentan como largas fibras
delgadas y espiralizadas.
• Las cromátidas no son visibles.
2. CIGOTENO
• Los cromosomas homólogos se alinean y
emparejan de manera altamente específica
(SINAPSIS)
• Complejo sináptico: estructura proteica formada
por dos elementos laterales y uno central que va
cerrando como una cremallera
y que garantiza el perfecto
emparejamiento entre
cromosomas homólogos (el
par de cromosomas los
nombramos bivalentes)
3. PAQUITENO
4. DIPLOTENO
• Entrecruzamiento. Mantienen los
cromosomas homólogos unidos y alineados
el uno con el otro para la formación de los
quiasmas en la recombinación que se realiza
durante esta fase.
• Los homólogos se aparean íntegramente.
ENTRACRUZAMIENTO (variabilidad genética)
• Visualización de los quiasmas y
nucleolos.
• Los cromosomas emparejados
(homólogos) comienzas a separase,
aunque permanecen unidos por los
quiasmas.
5. DIACINESIS
• Condensación de los bivalentes
(cromosomas perfectamente
emparejados por complejo sinaptinemal)
• Hay 4 cromátidas visibles (tétradas)
• Desaparece la membrana nuclear. Se
empieza a forman en huso acromático.
LOS QUIASMAS SE
PRODUCEN ENTRE
CROMÁTIDAS NO
HERMANAS DEL BIVALENTE
(TÉTRADAS)
METAFASE I
• Máximo grado de concentración de la cromatina
• Cromosomas organizados en el ecuador
ANAFASE I
• Separación de los cromosomas homólogos a los polos de las células.
• Las cromátidas hermanas se mantienen unidas.
TELOFASE I
• 2 célulad con 23 cromosomas, 2 cromátidas cada una.
La interfase entre las divisiones I y II es la intercinesis:
Es una fase corta que a veces no existe, solapándose la telofase I y la profase II
DIVISIÓN II (es como una mitosis)
METAFASE I-ANAFASE I
Comparación de los mecanismos de alineamiento cromosómicos (en la metafase) y de separación
cromosómica (en la anafase) de las divisiones meióticas I y II. Los mecanismos implicados en la división
meiótica II son los mismo que actúan en la mitosis.
TELOFASE II
• 4 células 23 cromosomas y 1
cromátida
IMPORTANCIA DEL ENTRECRUZAMIENTO
CONSECUENCIAS DE LA FALTA DE DISYUNCIÓN MEIÓTICA
COMPARACIÓN DE LA MEIOSIS Y LA MITOSIS
En células somáticas.
De una división celular
resultan dos células
hijas.
MITOSIS
El número de cromosomas en el
núcleo se mantiene (ej.: 23 pares
en diploides)
MEIOSIS
En células germinales o sexuales.
Dos divisiones que producen cuatro células hijas.
El número de cromosomas se reduce a la mitad
en el producto de la
meiosis.
Una fase premitótica S
por división.
Los cromosomas
homólogos no se
aparean.
No hay crossing over (entrecruzamiento)
Una fase
premeiótica S
para ambas
divisiones
meióticas.
Se produce la sinapsis de los
homólogos en la profase I.
Existen entrecruzamientos entre los homólogos.
Los centrómeros están dividides en la Anafase. Los centrómeros no se dividen en la anafase I,
pero si lo hacen en la anafase II.
Proceso conservativo: los genotipos de las
células hijas y parentales son iguales.
La célula original es diploide.
Se promueve la variación en los productos de la
meiosis (los gametos son todos de distinta carga
genotípica)
La célula original es diploide.
4.GAMETOGÉNESIS
OVOGÉNESIS
Proceso meiótico que origina los óvulos. Se realiza
en las glándulas sexuales femeninas (los ovarios).
Comienza en los primeros meses de vida.
Células que forman parte del ovario:
1. Célula de la línea germinal.
2. Células secretoras de hormonas femeninas
(estrógenos y progesterona)
El proceso de ovogénesis queda detenida en la
Profase I (diploteno) y continúa antes de la
ovulación. Se vuelve a detener en la metafase II y se
completa en la fecundación.
En la hembra, las células primordiales germinales original las ovogonias (oogonias) mediante mitosis.
Estas ovogonias proliferan mediante varias mitosis. Como resultado de estas mitosis se originan los
ovocitos primarios (que están en el tejido ovárico profundo).
Cada ovocito está rodeado por una capa de células epiteliales planas, las células foliculares, formando el
folículo primordial. En el momento del nacimiento, 400.000 folículos primordiales que contienen
ovocitos primarios (que replican rápidamente su ADN) son detenidos en diploteno (Profase I).
Durante la infancia continúan en este estado, pero muchos sufren atresia (proceso de degeneración y
reabsorción de los folículos). Al comenzar la pubertad sólo hay unos 40.000 folículos primordiales.
Desarrollo post-pubertal:
• Cada 28 días algunos folículos primordiales comienzan a desarrollarse (15-20)
• Terminan profase I
• Continúan la Meiosis I, llegando sólo 1 a madurar completamente.
• El final de la Meiosis I ocurre poco antes de la ovulación. Se forma el ovocito secundario y el
primer corpúsculo polar (célula muy pequeña, no suele ser viable).
• El ovocito secundario entre en Meiosis II (deteniéndose en Metafase II) de forma que el ovocito
secundario que se ovula está (día 14 del ciclo) detenido en Metafase II ty se mantiene así
hasta la fecundación.
• La maduración del folículo: folículo primario-> folículo secundario-> folículo tericario-> folículo
maduro o de Graaf.
DIAGRAMA QUE MUESTRA LOS SUCESOS SECUENCIALES DE LA OVOGÉNESIS
DESARROLLO DE LA LÍNEA GERMINAL FEMENINA DESDE LA OVOGONIAS HASTA OVOCITOS
OVULADOS:
FOLÍCULOS PRIMARIOS
• Contienen ovocitos primarios en diploteno.
• Las células foliculares en una capa.
• Las células foliculares pasan de planas a cúbicas.
FOLÍCULO SECUNDARIO
• Gran desarrollo del ApG, RER, ribosomas lintes y
cuerpos multivesiculares (MVB)
• Se forman los gránulos corticales y la zona pelúcida
(ZP).
• Las células corticales se multiplican y forman de 4 a 5
capas ahora se denomina la granulosa.
• Las células de la granulosa son metabólicamente
activas, sufren frecuentes mitosis, contienen
abundante RER y ribosomas.
• La membrana basal (matriz extracelular) de las células
más externas de la granulosa se le llama membrana
vitrea y por fuera de ésta, el tejido conjuntivo ovárico se dispone formando el teca.
FOLÍCULO TERCIARIO
• LA granulosa tiene más de 6 capas.
• Aparecen cavidades llenas de líquido folicular, rico en ácido hialurónico.
• Aparece la cavidad del antro.
• Por fuera de la granulosa la teca se diferencia en dos capas: teca interna y teca externa.
Teca interna: tiene aspecto epitelial, segregan andrógenos que las células de la granulosa
convierten en estrógenos.
Teca externa: fibrosa y bien vascularizada.
FOLÍCULO MADURO O DE GRAAF
• Experimenta un gran aumento de tamaño.
• El antro se hace más grande y el ovocito queda excéntrico en la cavidad, sostenido únicamente
por una columna de células de la granulosa, el cumulus oophrus (cúmulo ovígero/disco
prolígero)
• El ovocito secundario queda rodeado por una única capa de células de la granulosa que forma
la corona radiata.
ESPERMATOGÉNESIS
Proceso meiótico que origina los espermatozoides. Se
realiza en las glándulas sexuales masculinas (los testículos).
La maduración final del espermatozoide se produce en el
Epididimo.
Células de la línea germinal: son células que están en los
organismos diploides, pero que son precursores y dan origen
a los gametos.
Proceso continuo desde la pubertad.
Células del tubo seminífero:
1. Células de la línea gremial.
2. Células Sertoli (soporte)
3. Células Leydig (testosterona)
En el hombre se generan millones de espermatozoides.
El proceso dura de 62 a 72 días.
Esquemas de espermatogénesis donde se muestran los cambios cromosómicos (A) y celulares (B):
ESPERMIOGÉNESIS
Las espermátidas, que al terminar la meiosis están entre las células de
Sertoli del testículo, sufren un proceso de transformación para originar
los espermatozoides.
PROCESO DE TRANFORMACIÓN DE ESPERMÁTIDA A ESPERMATOZOIDE:
• Formación del acrosoma.
• Condensación del núcleo.
• Formación del cuello, la pieza media y la cola.
• Pérdida de peso muerto: pérdida de la mayor parte del contenido citoplasmático.
Las vesículas del complejo de Golgi se fusionan para formar, cerca del nucleolema, una vesícula
acrosómica que contiene un gránulo acrosómico. La vesícula se aplana y rodea a los 2/3 del núcleo.
El acrosoma se
invagina donde
termina la envoltura
nuclear, esa
invaginación rodea
todo el núcleo como
un anillo, es el anillo
nuclear.
Desde el anillo y
paralelos al eje del
núcleo aparecen haces
de microtúbulos que
también rodean al
núcleo, constituyen la
vaina caudal de
espermátida o
manguito que luego
desaparece coincidiendo con la completa compactación de la cromatina.
Los centriolos migran al extremo opuesto del acrosoma, donde el centriolo distal forma el axonema, el
centriolo proximal se fija al nucleolema.
La membrana plasmática se invagina en el lugar donde nace el flagelo, formando un anillo membranoso,
el annulus o anillo de flagelo.
El anillo del flagelo se desplaza al extremo distal del flagelo y traslada con él la invaginación de la
membrana plasmática. En el espacio comprendido entre el inicio del flagelo hasta el anillo de este se
disponen las mitocondrias que rodead helicoidalmente al flagelo formando la vaina mitocondrial.
El citoplasma excedente se libera como un cuerpo residual, conteniendo gotitas lipídicas, RNA y
orgánulos membranosos, el cual será fagocitado por las células de Sertoli.
ACROSOMA
Su contenido varía en las diferentes especies.
Es rico en glucoproteínas y azúcares (galactosa, manosa,
fructosa, hexosamina).
Capacita al espermatozoide para penetrar a través de lass
envolturas del óvulo.
CONTENIDOS ENZIMÁTICO DEL ACROSOMA:
• ENZIMAS LISOSOMALES:
-Hialuronidasa: ataca mucopolisacáridos del óvulo.
-Acrosina: disuelve la zona pelúcida.
-Neuroamidasa: actúa sobre el ácido
neuroamínico.
-Peptidasas
-Fosfatasas ácidas
-Nucleofosfatasas
El contenido enzimático varía en los espermas de las
diferentes especies.
DIFERENCIAS ENTRE OVOGÉNESIS Y ESPERMATOGÉNESIS
ESPERMATOGÉNESIS
OVOGÉNESIS
Formación ininterrumpida desde la pubertad. Discontinua cada 28 días
Pubertad->menopausia
No existe envejecimiento
Envejece
Gran cantidad
1 normalmente, 2 o más (embarazo simple)
Espermatogonia-> 4 espermátidas
Ovogonia->1 óvulo
4 espermatozoides han de madurar La maduración es simultánea al crecimiento
Haploide (X o Y)
Haploide (X)
Determina el sexo
NO determina el sexo
PARTE II
I. FECUNDACIÓN
II. DIFERENCIACIÓN CELULAR. Primeras etapas del desarrollo embrionario
FECUNDACIÓN
Fusión de dos gametos
seguido por la unión de sus
núcleos.
En animales: entre ovocito y
espermatozoide.
La fusión de los gametos
activa al óvulo y éste
comienza a desarrollarse.
La unión de dos núcleos de
gametos (n), da lugar a un núcleo diploide (2n), mezcla de información de los dos progenitores.
Antes de la fecundación, el óvulo está metabólicamente inactivo, y con la entrada del espermatozoide
aumenta el metabolismo en el óvulo (síntesis de ADN, ARN)
Activación del hueso y mezcla de caracteres hereditarios.
Se da en el tercio de las trompas (aparato reproductor femenino: vagina, útero, trompas de Falopio y
ovarios).
Se produce si el espermatozoide está capacitado.
Para que se produzca la fecundación, debe ocurrir:
1. La unión del espermatozoide en la zona
pelúcida del ovocito.
2. La reacción acrosómica (liberación de las
enzimas lisosómicas).
3. Penetración a través de la zona pelúcida.
4. Fusión de las membranas plasmáticas.
5. Penetración del núcleo del
espermatozoide al citoplasma del oocito.
6. Reacción cortical (el oocito controla que
sólo entre 1 espermatozoide)
El espermatozoide:
• Maduración (en el epidídimo): el
espermatozoide necesita ser reconocido por los receptores de la MP del óvulo.
-Cambios en la membrana: incorporación de receptores y señales de reconocimiento.
-Desarrollo de la motilidad.
-Adición de los factores inhabilitantes/incapacitantes (imposibilidad momentánea para
fecundar)
• Capacitación (tracto genital femenino): las células ciliadas del endometrio y de las trompas de
Falopio frotan con sus cilios la cabeza del espermatozoide, facilitando la pérdida del factor
incapacitante.
-El espermatozoide tiene una capacidad reducida para fertilizar el ovocito, para que esto
cambie, se produce el proceso de activación (después de la eyaculación)
-Pérdida del factor inhabilitante.
Cambios en el metabolismo del espermatozoide (aumento de: consumo de O2, la glucólisis, la
motilidad, de supervivencia)
-Cambios en la membrana plasmática (lípidos, glicoproteínas, hiperpolarización)
CAPACITACIÓN: es el proceso de activación del
espermatozoide que ocurre posteriormente a la
eyaculación. Sin activación, el esperma tiene una
capacidad reducida para fertilizar el huevo. Hay
diversos cambios identificables que ocurren en la
superficie y dentro del espermatozoide.
El resultado son diversos cambios moleculares a nivel
de la MP del espermatozoide (alteraciones en las
glucoproteínas de la superficie)
EMBARAZO MULTÍPLE
• Bivitelinos
• Nacidos de dos óvulos
• Diferencia física
• Diferencia de sexo posible
• Univitelinos
• Nacidos del mismo óvulo
• Gran semejanza física
• Mismo sexo
GEMELOS DICIGÓTICOS
70% de los embarazos múltiples
GEMELOS MONOCIGÓTICOS
30% de los embarazos múltiples.
Se pueden generar de diversas formas:
1. Separación de las blastómeras en etapa temprana.
2. División temprana del embrioblasto durante la blastogénesis.
3. División tardía del embrioblasto.
De acuerdo con la etapa en que se lleve a cabo la formación de los gemelos monocigóticos, será el tipo
de placenta y sus membranas.
SEPARACIÓN DE LAS BLASTÓMERAS EN
ETAPAS TEMPRANAS
DIVISÓN TEMPRANA DEL EMBIOBLASTO
DURANTE LA BLASTOGÉNESIS
DIVISIÓN TARDÍA DEL EMBRIOBLASO
2.DIFERENCIACIÓN CELULAR
PRIMERAS ETAPAS DEL DESARROLLO EMBRIONARIO
SEGMENTACIÓN
Ocurre durante el transporte del embrión en
sus primeras etapas de desarrollo por las
trompas.
• División rápida del citoplasma.
• Células hijas más pequeñas.
• Los ciclos carecen de G1 y G2, son
alternancia de fases cortas S
seguidas de fases M.
CAMBIOS QUÍMICOS DURANTE LA SEGMENTACIÓN
NO EXISTE NUEVA SÍNTESIS DE PRECURSORES
SE UTILIZAN LOS MATERIAL ACUMULADOS EN
EL ÓVULO
• Incremento del material nuclear a expensas del material citoplasmático.
• Limitada síntesis de ARNm.
• Gran síntesis proteica (relacionada con la división celular.
FASE DE MÓRULA
IMPLANTACIÓN
GASTRULACIÓN
Consiste en los desplazamientos de partes del embrión joven para originar 3 capas germinales.
BLASTODERMO
ECTODERMO
MESODERMO
ENDODERMO
CARCATERÍSTICAS
1. Reordenación de las células del embrión mediante movimiento morfogenéticos.
2. Disminuye el ritmo de las divisiones celulares.
3. Cambia el tipo de metabolismo, se incrementan las oxidaciones.
4. Incrementa la actividad de los núcleos para controlar las actividades celulares embrionarias.
5. La evidencia de los cromosomas paternos se hace evidente.
6. Se comienzan a sintetizar proteínas de muchos tipos distintos que no se encontraban
presenten en el huevo.
NEUROLACIÓN
Proceso de formación del tubo neural: Sistema Nervioso (SN)= 1ª organogénesis
PASOS IMPLICADOS EN LA NEUROLACIÓN
• Las células mesodérmicas forman el
notocordio.
• Las células ectodérmicas forman la
placa neural.
• La placa neural Se dobla hacia dentro
para formar el tubo neural.
• El tubo neural se convertirá en el
cerebro y la cuerda espinal en el
embrión.
El Estadio filotípico de los vertebrados marca el establecimiento del plan corporal.
Tras la gastrulación:
• Tres capas embrionarias, las capas germinativas: ectodermo, mesodermo y endodermo.
• Se forman las estructuras axiales: notocorda y somites y la segmentación metamérica.
• Se establece la polaridad
de los ejes:
Anteroposterior,
dorsoventral, izquierdaderecha.
DIFERENCIACIÓN CELULAR
A
ENTIROBLASTO
Célula determinada
CÉLULA PRECURSORA DE UN
GLÓBULO BLANCO
Célula determinada
ERITROCITO
Célula diferenciada
-No existe nícleo
-Hemoglobina
LEUCOCITO
Célula diferenciada
A= célula indeterminada pero siempre hematopoyética.
Determinación: predisposición genética a dar una diferenciación.
Diferenciación: restricción progresiva de las potencialidades de la célula a dar tipos de células
diferentes.
HACIA EL FINAL DEL TERCER MES, TODOS LOS SITEMAS DE ÓRGANOS SE HAN CONTITUIDO