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: [email protected]
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
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Fecundación
Fecundación
El primer día del desarrollo
embrionario
se
inicia
con
la
fecundación,
continúa
con
la
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 :
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La
fecundación
ocurre
con
frecuencia en esta región de la
trompa uterina
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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
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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).
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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.
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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.
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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.
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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 supernumerarios. 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.
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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.
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Fecundación
 otra consecuencia del calcio es
que el ovocito secundario completa
su
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. Además, una vez dentro
del citoplasma del ovocito, el
espermatozoide pierde rápidamente
la cola y su cabeza aumenta de
volumen para formar el pronúcleo
masculino.
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Ovocito II
detenido en
Metafase II
Ovocito II completa Meiosis II
Pronúcleos
masculino
y femenino
Segundos
cuerpos
polares
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Fecundación
Ahora ambos pronúcleos entran en
la fase S y ocurre una síntesis del
ADN de ambos núcleos, a medida que
van acercándose al centro de la
célula. Esto es necesario pues los
pronúcleos traen solo 23 cromosomas
simples
(un
cromosoma=una
cromátida=una molécula de ADN).
Después de la fase S, quedan 46
cromosomas dobles (con 2 cromátidas
cada 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)
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Síntesis de ADN
Entra en Mitosis
Cromosomas paternos
y maternos alineados
en la placa metafásica
en un solo plano
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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.
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Fecundación
Conclusión: el varón determina el sexo del nuevo ser
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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).
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Fecundación
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En ocasiones, el cigoto
puede resultar con un
número de cromosomas que
es múltiplo del número
haploide de cromosomas (n=
23), es decir, 69 (23*3), 92
(23*4), etc. Esta condición
anormal
se
denomina
euploidía y es
causa
importante
de
abortos
espontáneos.
El
tipo más conocido
de
euploidía
en
los
embriones humanos es la
triploidía (3n = 23+23+23 =
69 cromosomas). Esto puede
resultar :
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Pronúcleo femenino
Segundo cuerpo polar
23
23
23
23+23+23 = 69
Pronúcleo femenino
23
23
23
23+23+23 = 69
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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.
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