Fecundacion

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Un espermatozoide a punto de fecundar un ovulo de un mamifero.

La fecundacion es el proceso por el cual dos gametos ( masculino y femenino ) se fusionan durante la reproduccion sexual para crear un cigoto con un genoma derivado de ambos progenitores. Los dos fines principales de la fecundacion son la combinacion de genes derivados de ambos progenitores y la generacion de un cigoto.

En el caso de las plantas con semillas , hay que diferenciar el fenomeno de la fecundacion propiamente dicho (union intima de dos celulas sexuales hasta confundirse sus nucleos respectivos y, en mayor o menor grado, sus citoplasmas), [ 1 ] ​ del proceso biologico que lo antecede: la polinizacion , en el que los granos de polen , desarrollados en las tecas que contiene cada antera de un estambre ( organo floral masculino), son transportados por el viento o los insectos a los estigmas , donde germinan emitiendo un tubo polinico que crece hacia el ovario. En este caso no se trata de gametos, sino de esporas , pues cada grano de polen contiene dos gametos o celulas reproductoras masculinas.

Proceso [ editar ]

Los detalles de la fecundacion son tan diversos como las especies; sin embargo, existen cuatro eventos que son constantes en todas ellas:

  1. El primer contacto y reconocimiento entre el gameto masculino y el gameto femenino , es de gran importancia para asegurar que ambos sean de la misma especie.
  2. La regulacion de la interaccion entre el gameto masculino y el femenino. El gameto femenino solamente puede fecundarse con un gameto masculino. Esto puede lograrse permitiendo que solo un gameto masculino se fusione con el femenino, lo que impedira que otros tambien lo hagan. [ cita requerida ]
  3. La fusion del material genetico proveniente de ambos gametos.
  4. La formacion del cigoto y el inicio de su desarrollo (la embriogenesis ).

Modalidades [ editar ]

Segun las similitudes y diferencias entre los gametos [ editar ]

  • Fecundacion isogamica : Union de dos gametos identicos en tamano y estructura. Ocurre solamente en algunos grupos como los protozoos .
  • Fecundacion anisogamica : Union de dos gametos distintos, tanto en tamano como en estructura, uno masculino y otro femenino. Ocurre en la mayor parte de los grupos.
  • Fecundacion oogamica : gametos muy distintos: el femenino es grande e inmovil y aporta todas las reservas nutritivas al cigoto, mientras que el masculino es pequeno y movil.

Segun los individuos participantes [ editar ]

Descripcion de la fecundacion cruzada en dos plantas de guisantes, tal como lo realizo George Mendel [ 2 ]
  • Fecundacion cruzada : fecundacion en la que cada gameto procede de un individuo distinto. En algun raro caso, dos individuos se fecundan mutuamente, como ocurre en los caracoles terrestres (o. Pulmonata ).
  • Autofecundacion : cuando los dos gametos proceden del mismo individuo. En las plantas angiospermas , cuyas flores suelen ser hermafrodita , es frecuente la autofecundacion, casi siempre combinada con la fecundacion cruzada. En algunas especies coexisten con las normales ciertas flores especiales que no se abren, y se produce la fecundacion dentro del capullo ( cleistogamia ).

Segun donde se produce [ editar ]

  • Fecundacion interna : los espermatozoides llamados introespermatozoide, es un tipo de espermatozoide avanzado (su morfologia es de una cabeza que contiene al nucleo y al acrosoma, un cuello donde estan los centriolos, la pieza media que es el flagelo rodeado de vainas mitocondriales, y finalmente la pieza terminal que es la continuacion del flagelo pero rodeado de vainas fibrosas), estos pasan al cuerpo de la hembra inyectados por organos copuladores en el curso de un acoplamiento, o bien son tomados por la hembra en forma de un espermatoforo liberado previamente por el macho. Es cuando la union de los dos gametos o celulas sexuales (espermatozoide y ovulo) se realiza dentro del cuerpo de la madre en el utero o matriz, de acuerdo a ello los animales se clasifican en:
  1. Oviparos : fecundacion interna y desarrollo embrionario externo dentro de un huevo provisto de nutrientes y cascara calcarea, por ej., los Monotremas ( ornitorrinco , equidnas ), muchas especies de invertebrados , reptiles y aves .
  2. Ovoviviparos : fecundacion interna y desarrollo embrionario incompleto, abandonan el cuerpo de la madre cuando aun son fetos para completar su desarrollo fuera del cuerpo materno, por ej., los Marsupiales ( comadrejas , zarigueyas , canguros ). El marsupio (bolsa membranosa) contiene las glandulas mamarias para la alimentacion de las crias.
  3. Viviparos : fecundacion interna y desarrollo embrionario interno, por ej., los Euterios o mamiferos .
  • Fecundacion externa : propia de los animales acuaticos, existen dos tipos de espermatozoides para la fecundacion externa: el acuaespermatozoide que es aquel emitido libremente por el organismo al medio acuatico donde vive y que fecunda huevos tambien libres, y el espermatozoide endoacuatico, que tambien es emitido al medio acuatico pero es dirigido por las corrientes inhalantes o de alimentacion de la hembra, para fecundar los huevos emitidos por esta y que se mantienen para su incubacion fuera del tracto genital. Estos espermatozoides son de tipo primitivo (su morfologia se basa en un acrosoma en forma de capuchon, un nucleo subesferico, un numero pequeno de mitocondrias especificas con crestas mitocondiales y una cola o flagelo cuya organizacion es en microtubulos en 9 pares externos y 1 interno que es originado por un centriolo distal). Es llevada a cabo por casi todos los invertebrados marinos y las siguientes especies:
  1. Peces : en la reproduccion, los ovulos son abandonados por la hembra en el agua al azar y son inmediatamente fecundados por el macho. La fecundacion es externa porque ocurre en el agua. Los huevos quedan flotando en el agua, algunos caen y se fijan en el fondo, pero la mayoria sirven de alimento a otros peces. Hay algunas especies de peces, como los tiburones y los peces martillo, que tienen fecundacion interna, es decir, que se realiza dentro del cuerpo de la hembra.
  2. Anfibios : son oviparos y efectuan una fecundacion externa. Los machos abrazan a las hembras y estas al pasar uno o dos dias, sueltan los ovulos en el agua. Luego el macho deposita sus espermatozoides sobre los ovulos para lograr la fecundacion y el posterior desarrollo de los mismos. Los huevos son blandos y sin cascara, como estos se secan rapidamente, los depositan en el agua o en sitios humedos. Las crias no se parecen a sus padres, tienen aspecto de pececillos y respiran como los peces. Cambian de forma, es decir, sufren metamorfosis . Pasan de un estado de renacuajo, donde no tienen patas, a la forma adulta adquiriendo las cuatro patas.

Reconocimiento entre los gametos masculino y femenino [ editar ]

Diagrama que muestra los pasos de una reaccion acrosomica como ocurre en los erizos de Mar.

Se producen los siguientes pasos:

  1. Quimio-atraccion desde el gameto femenino hacia el masculino, por medio de la secrecion de moleculas solubles que atraen al espermatozoide. En un gran numero de especies los espermatozoides son atraidos hacia el gameto femenino, a traves de la secrecion de una sustancia quimica por parte de este ultimo.
  2. Exocitosis de la vesicula acrosomica del gameto masculino de modo que se puedan liberar las enzimas contenidas en esta vesicula.
  3. Union del gameto masculino a la capa extracelular que recubre el ovulo . El espermatozoide se une primero al gameto femenino, ocurriendo despues la liberacion del contenido de la vesicula acrosomica.
  4. Paso del espermatozoide a traves de la matriz extracelular (membrana vitelina en el erizo de mar; zona pelucida en mamiferos) que recubre al ovulo.
  5. Fusion de las membranas celulares del gameto femenino y masculino.

Fecundacion en plantas [ editar ]

Moras durante la fertilizacion. Algunas siguen activas mientras que otras han recibido ya el polen y estan marchitas.

Gimnospermas [ editar ]

Las gimnospermas tiene flores masculinas y femeninas.

La flor femenina tiene una bractea, una escama y dos ovulos. Se agrupan alrededor de un eje floral, formando el cono femenino. El ovulo contiene un saco embrionario con dos arquegonios , con dos oosferas o gametos femeninos cada uno. Las flores masculinas forman conos masculinos alrededor de un eje floral. Tienen una escama y dos sacos polinicos o microsporangios en los que se forman las celulas madre que dan lugar a los granos de polen.

Dentro de los granos de polen hay dos anterozoides o gametos masculinos y dos sacos aereos que favorecen su dispersion hasta llegar a la flor femenina.

El grano de polen tarda hasta un ano en germinar tras alcanzar la flor femenina. El tubo polinico se abre lentamente a traves de la nucela del ovulo. Al llegar al gametofito femenino atraviesa el cuello del arquegonio, penetra en la oosfera y descarga en ella su contenido. En ese momento se produce la fecundacion, uno de los gametos se une con el nucleo de la oosfera para formar el cigoto (diploide). El otro gameto masculino, el nucleo vegetativo y las demas celulas del arquegonio, degeneran.

El embrion queda rodeado por el endospermo (celulas de reserva) y protegido por el tegumento del ovulo, que se lignifica .

El embrion no esta totalmente maduro hasta dos anos despues de la aparicion de las flores, cuando se liberan las semillas.

En la semilla de pino , el tegumento es diploide, producido por el esporofito maternal, el tejido de reserva (endosperma primario) es haploide pues forma parte del gametofito femenino. El embrion diploide que se forma tras la fecundacion es el nuevo esporofito.

Angiospermas [ editar ]

Despues de que el carpelo ha sido polinizado , el grano de polen germina en respuesta a un liquido azucarado (principalmente sacarosa ) secretado por el estigma maduro. De cada grano de polen, surge un tubo polinico que crea un camino a traves del estilo y se dirige hacia el saco embrionario o gametofito femenino de las angiospermas el cual se ubica dentro del ovulo .

A traves del tubo polinico viajan los nucleos generativos o gametos masculinos hasta el micropilo . El tubo polinico lo atraviesa y descarga su contenido cerca de una de las sinergidas del saco embrionario. Una vez descargado su contenido, los nucleos generativos se fusionan con la oosfera y con los nucleos polares en un proceso conocido como doble fecundacion .

Muchos granos de polen pueden alcanzar el estigma y germinar, pero solo uno producira la fecundacion.

Despues de haber sido fertilizado, el ovario empieza a crecer y se convertira en el fruto [ 3 ] ​ En los frutos con varias semillas, son necesarios varios granos de polen para fusionarse con cada ovulo.

Fecundacion en invertebrados [ editar ]

Entre los invertebrados existen diferentes metodos de reproduccion

Reproduccion asexual [ editar ]

Este tipo de reproduccion se puede llevar a cabo mediante diferentes procesos: mitosis , fision binaria, gemacion y fragmentacion, entre otros, seguido por el crecimiento y desarrollo del nuevo individuo.

Existen ventajas adaptativas conferidas a los organismos que presentan este tipo de reproduccion. Al poder producir mayor numero de descendientes, pueden tomar ventaja en condiciones favorables presentes en cierto ambiente; al explotar las diferentes fuentes alimenticias, el espacio disponible y demas recursos presentes en el medio. Un claro ejemplo de reproduccion asexual en invertebrados formadores de colonias son los corales .

Reproduccion sexual [ editar ]

Este tipo de reproduccion incluye la formacion de celulas haploides, gametos (huevo y esperma) mediante meiosis , y la subsiguiente fusion de dos de estas celulas para poder formar un cigoto diploide. La mayoria de los invertebrados liberan sus gametos al medio donde habitan, y este generalmente es el agua, y tiene lugar la fertilizacion externa.

En estos organismos la sincronia en la liberacion de los gametos es critica, debido a que deben liberarse tanto huevos como esperma al mismo tiempo para que pueda ocurrir la fertilizacion. Algunos de los factores que se cree estan relacionados con la sincronia de la liberacion de gametos en los animales marinos son la temperatura del agua, la luz, la abundancia de fitoplancton , el ciclo lunar y la presencia de organismos de otras especies.

Es importante mencionar tambien que, aunque la mayoria de los invertebrados siguen este patron de fecundacion externa, tambien existen los que llevan a cabo este proceso internamente. Este tipo de organismos deben tener un mayor desarrollo de sus sistemas reproductores, que permitan facilitar este proceso.

Fecundacion en mamiferos [ editar ]

La fecundacion en mamiferos es interna. El papel que juega el tracto reproductivo femenino es muy importante porque facilita que los espermatozoides lleguen al extremo de la trompa de Falopio , gracias al movimiento muscular que ejerce el utero .

Cuando los espermatozoides alcanzan la ampolla , adquieren competencia (la pueden perder si se quedan alrededor de esta demasiado tiempo). Los espermatozoides pueden tener diferentes porcentajes de supervivencia dependiendo de su localizacion dentro del tracto reproductivo femenino. [ 4 ]

En mamiferos, la fertilizacion 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 pronucleo del huevo.

El huevo esta cubierto de varias capas: la membrana plasmatica , granulos corticales y la zona pelucida . El esperma es movil, esta disenado para activar el huevo y al mismo tiempo insertar su nucleo al citoplasma del huevo. Tanto el huevo como el espermatozoide estan estructuralmente especializados para la fertilizacion. El huevo esta especializado en prevenir la fertilizacion de mas de un espermatozoide, mientras que el espermatozoide esta especializado en acercarse lo maximo posible a la membrana del ovulo. Al fusionarse el espermatozoide y el ovulo, se activa un mecanismo de bloqueo en el huevo en el cual se previene que otro espermatozoide se fusione (bloqueo de polispermia ). Esto es necesario porque si mas de un espermatozoide se fusionara con el huevo, habria juegos extra de cromosomas y centrosomas, resultando en un desarrollo anormal.

Proceso de capacitacion [ editar ]

Despues de la entrada del esperma en el tracto reproductivo femenino ocurre un proceso de capacitacion, el cual busca facilitar la fertilizacion eliminando ciertos factores inhibitorios y barreras. La capacitacion como tal, se refiere a los cambios fisiologicos por los cuales el espermatozoide llega a ser competente para fecundar el gameto femenino. Los cambios moleculares de la capacitacion son todavia muy desconocidos. Hasta el momento se han identificado cuatro cambios importantes:

  1. Alteracion de la membrana celular del espermatozoide, eliminacion de colesterol por proteinas de albumina en el tracto reproductivo femenino. Esto al parecer aumenta el pH que permite que el espermatozoide experimente accion acrosomica.
  2. Tambien se pierden hidratos de carbono en la superficie espermatica, lo cual al parecer facilita el reconocimiento para las proteinas de la zona pelucida.
  3. El potencial de la membrana celular del espermatozoide se vuelve mas negativo cuando los iones de potasio dejan el espermatozoide. Al parecer facilita que los canales de calcio se abran y asi entra el calcio al espermatozoide. Los iones de bicarbonato y calcio estan relacionados con la produccion de cAMP y facilitan los eventos de fusion de membrana.
  4. Fosforilacion de proteinas

Se ha documentado (Timothy Smith 1998 y Susan Suarez 1998) que antes de ingresar a la ampolla de la trompa de Falopio donde ocurre la fertilizacion los espermatozoides sin capacitarse se unen a las membranas de las celulas de la trompa en el istmo hasta que completan la capacitacion y se desprenden. Al parecer esta union temporal alarga la vida de los espermatozoides y vuelve mas lenta la capacitacion. Esto podria tener como objetivo evitar la poliespermia, y maximizar la probabilidad de que haya espermatozoides en la ampolla para encontrar el gameto femenino cuando la eyaculacion ocurrio dias antes de la ovulacion. [ 4 ]

Transporte y motilidad de los espermatozoides [ editar ]

El transporte de los espermatozoides puede ser activo o pasivo:

  • Transporte activo : el espermatozoide se desplaza por el movimiento de su flagelo.
  • Transporte pasivo : el orgasmo femenino produce contracciones uterinas, movimientos peristalticos que generan un efecto de succion que favorece la progresion de los espermatozoides en su camino al ovulo. La produccion de estas contracciones se debe a una mezcla de factores hormonales y factores nerviosos, y son promovidas por las prostaglandinas contenidas en el plasma seminal.

En distintas regiones del tracto reproductivo femenino se secretan distintas moleculas , las cuales pueden influenciar la motilidad de los espermatozoides. Por ejemplo, en algunos casos de roedores , los espermatozoides al pasar del utero a las tropas se Falopio se hiperactivan, nadando a velocidades mayores. La hiperactivacion parece estar relacionada con cAMP de un canal de calcio en la cola de los espermatozoides. Esto facilita la motilidad a traves de fluidos viscosos como los que se encuentran en las trompas de Falopio. La hiperactividad y la hialuronidasa permite que los espermatozoides atraviesen la capa del cumulo.

Otros factores secretados en el oviducto proporcionan el componente direccional del movimiento de los espermatozoides, se especula que estos factores quimiotacticos son secretados por el foliculo ovarico. Tambien se ha visto que solo los espermatozoides capacitados logran ser atraidos por el fluido folicular quimiotactico. [ 4 ]

Fusion de membrana plasmatica del espermatozoide y del gameto femenino (mamiferos).

Barreras a superar por los espermatozoides [ editar ]

La capacitacion permite al espermatozoide sobrepasar varias barreras y lograr la fecundacion. La primera barrera al llegar al huevo es una capa de celulas cumulus en acido hialuronico. La actividad de la hialuronidasa en la superficie de la cabeza del espermatozoide lo ayuda a penetrar esta barrera. La segunda barrera es la zona pelucida, la cual es una capa de glucoproteinas . El espermatozoide logra penetrar esta barrera gracias a la reaccion acrosomica (liberacion de contenidos de la vesicula acrosomica ubicada en la cabeza del espermatozoide). [ 5 ]

La zona pelucida [ editar ]

La zona pelucida juega un papel analogo 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 reaccion acrosomica. Esta capa de la zona pelucida tiene tres glucoproteinas principales ZP1, ZP2 y ZP3. Esta ultima es un receptor especie-especifico para la union del espermatozoide.

Union del espermatozoide con el huevo [ editar ]

La membrana celular que recubre la cabeza del espermatozoide tiene varias proteinas (un ejemplo es la SED1), estas proteinas se pueden unir cientos de glucoproteinas de ZP3 de la zona pelucida (por cadenas de carbohidratos enlazadas por serina y treonina. Al experimentar la reaccion acrosomica sobre la zona pelucida, los espermatozoides concentran sus enzimas proteoliticas sobre el punto de adhesion y digieren un agujero a traves de esta capa extracelular. Cuando ZP3 se enlaza a los receptores en la membrana celular del espermatozoide se activa la reaccion acrosomica. Una de las proteinas del espermatozoide enlazada es la galactosiltranferasa-I, una enzima intramembranosa cuyos sitios activos miran hacia el exterior y se une a los residuos de carbohidratos de la ZP3. Esto a la vez activa las proteinas G especificas de la membrana del espermatozoide, las cuales activan una cascada que abre los canales de calcio y provoca la exocitosis del contenido acrosomico, esto esta mediado por el calcio de la vesicula acrosomica.

El contenido acrosomico incluye β-N-acetilglucosaminidasa y varias proteasas las cuales rompen cadenas de oligosacaridos de las glucoproteinas de la zona pelucida. Esto permite que el espermatozoide perfore la zona pelucida y se acerque a la membrana plasmatica del huevo. Para la perforacion continua sin perder la adhesion con la matriz extracelular se debe logar una union secundaria a la zona pelucida, a traves de ZP2. [ 5 ]

La reaccion acrosomica tambien expone unas proteinas de la superficie del espermatozoide que se pueden unir con la membrana del huevo y las cuales permiten la fusion de ambas membranas. Otro componente importante es la proteina fertilina la cual se une a un receptor tipo integrina en la membrana. Un receptor del huevo para reconocer el espermatozoide es la proteina CD9 la cual inicia la integracion huevo-espermatozoide y que luego es un factor critico en la fusion de los miocitos (precursores musculares) para formar el miotubo multinucleado del musculo estriado. En mamiferos el espermatozoide no contacta al gameto femenino en su extremo, sino sobre el costado de la cabeza, en la region dominio ecuatorial de la cabeza del espermatozoide. [ 4 ]

Para evitar la polispermia, apenas llega el primer espermatozoide a la membrana plasmatica del huevo y comienza la integracion, se liberan los granulos corticales los cuales contienen enzimas que evitan la union de otros espermatozoides con la zona pelucida. A diferencia de otros organismos como los erizos de mar, en mamiferos no se presenta un cambio de potencial de membrana.

Activacion del huevo a partir de la fertilizacion [ editar ]

La activacion del huevo a partir de la fertilizacion activa una serie de eventos que resultan en el comienzo del desarrollo. Los eventos principales son: el huevo completa meiosis, se unen los nucleos 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 pronucleos desaparecen antes de la union de estos.

Al igual que en erizos de mar la activacion del huevo esta relacionado con la liberacion de iones libres de calcio en el huevo (produciendo una ola de calcio la cual es necesaria y suficiente para comenzar el desarrollo). La ola de calcio comienza en el punto por el cual entro el espermatozoide y cruza todo el huevo. Hay oscilaciones en la concentracion de calcio por varias horas despues de la fertilizacion. El mecanismo por el cual se inicia la liberacion de calcio no es conocido, pero se cree que el espermatozoide induce factores especificos de proteina que inicia la liberacion de calcio despues de la fusion de los granulos corticales . Al aumentar las concentraciones de calcio se inicia el desarrollo del huevo fertilizado al activar proteinas relacionadas con el ciclo celular. [ 5 ]

Resumen [ editar ]

Este proceso se desarrolla mediante los siguientes pasos:

  1. Se considera que los espermatozoides son atraidos quimio-tacticamente hacia el gameto femenino, mediante moleculas emitidas por celulas de los foliculos alrededor de estas.
  2. Los espermatozoides, con el acrosoma intacto, atraviesan la zona del cumulo y se unen de manera especifica a la zona pelucida o cubierta extracelular del ovulo. Se han identificado tres proteinas que estan relacionas con la union del espermatozoide a esta matriz; ZP1, ZP2 y ZP3. Esta ultima actua como el principal y mas importante receptor de los gametos masculinos, ademas de la habilidad que tiene de inducir la reaccion acrosomica.
  3. Despues de la union, el espermatozoide llevara a cabo la reaccion acrosomica, a traves de una exocitosis celular.
  4. Debido a esta reaccion, el espermatozoide puede ahora perforar la zona pelucida, pasar a traves de ella y llegar a la membrana celular del ovulo. El paso por medio de las diferentes capas de membranas extracelulares del ovulo depende unicamente del movimiento propio del gameto masculino, ayudado por enzimas del acrosoma.
  5. Al finalizar el proceso, el espermatozoide se une a la membrana plasmatica del ovulo y se fusiona con esta.

Fecundacion en el ser humano [ editar ]

Fecundacion

El proceso de fecundacion se inicia con el contacto entre los gametos . Dicho encuentro ocurre habitualmente en la region de la ampolla que ocupa el tercio externo de la trompa uterina .
Primero el espermatozoide penetra la corona radiada del ovocito , hasta entrar en contacto con la zona pelucida . Se genera en la cabeza del espermatozoide, la reaccion acrosomica que le permite entrar a la zona pelucida .
Tanto la cola del espermatozoide como enzimas de la mucosa tubarica contribuyen con la hialuronidasa acrosomica para abrirle el paso al espermatozoide por la zona pelucida. [ cita requerida ] Ademas de la hialuronidasa, otras enzimas del acrosoma pueden contribuir a la penetracion de la zona pelucida: ciertas esterasas , acrosinas como la arrocina y la neuraminidasa .
Se necesita mas de un espermatozoide para lograr fecundar al ovocito (efecto colaborativo). La red de la zona granulosa no es facil de atravesar para un espermatozoide. Los espermatozoides tienen haluiorinasa para facilitar el paso hasta llegar a la zona pelucida. Algunos espermatozoides van soltando la capsula de la vesicula acrosomica dejando un camino. Es imprescindible poseer el acrosoma intacto para pefrorar el ovocito, pues sin acrosoma el espermatozoide no podra atravesar la membrana del ovulo . Por lo tanto se necesitan espermatozoides que liberen sus enzimas antes de llegar al ovocito para que estas degraden la zona granulosa y asi algun espermatozoide consiga llegar a la zona pelucida con su acrosoma intacto y pueda entonces unirse al ovocito. [ cita requerida ]

Cuando el espermatozoide se encuentra con la zona pelucida se une a ella. Se produce entonces la reaccion acrosomica inducida o la proteina ZP3. La membrana celular del espermatozoide se fusiona con la membrana exterior del acrosoma y el contenido se libera a traves de unos poros. Las enzimas liberadas ( acrosina principalmente, parecida a la tripsina) van disolviendo la zona pelucida y permitiendo el paso del espermatozoide empujado por el flagelo a una velocidad de 1  micra (μm) por minuto. La zona pelucida tiene 17±4.0 μm de grosor y los espermatozoides humanos tardan atravesarla entre 10 y 30 minutos. [ cita requerida ]

La union a la zona pelucida es un paso decisivo de la fecundacion. Cuando la reaccion ha terminado el espermatozoide esta recubierto por la membrana interna del acrosoma. Este cambio es esencial para el contacto posterior con el ovocito. La zona postacrosomica entra en contacto con las microvellosidades del ovocito. A continuacion se funden las membranas y entran en contacto los citoplasmas. El contenido del espermatozoide entra dentro del citoplasma del ovocito. [ cita requerida ]
Sin una correcta reaccion acrosomica la zona postacrosomica no entra en contacto de forma adecuada con el ovocito.

Tanto la pieza media como el flagelo del espermatozoide pueden entrar en el ovocito. Tan pronto como un espermatozoide aborda el ovocito se debe evitar la entrada de otro para evitar la polispermia . Esto se provoca con dos mecanismos: [ cita requerida ]

  1. La union dispara una veloz ola despolarizadora en el ovolema que altera la superficie. Una entrada masiva de iones Na+ impide nuevas fusiones de membrana. En un bloqueo temprano, inmediato y transitorio.
  2. Una segunda oleada despolarizadora provocada por iones Ca++ provoca el vaciado de miles de vesiculas corticales al espacio perivitelino. Son lisosomas que contienen numerosas enzimas que endurecen la zona pelucida. El endurecimiento impide de forma permanente la entrada de mas espermatozoides y protege al cigoto.
Diagrama de las etapas de la fecundacion

Es notable la capacidad que tienen los zooides para levantar el segundo bloqueo meiotico, que imposibilitaba al ovocito II a continuar con el proceso de meiosis. Una vez que el zooide penetra la zona pelucida y toma contacto con la membrana plasmatica del ovocito II, se produce una intensificacion del metabolismo respiratorio de esta celula, se forma el segundo cuerpo polar, que es una celula mas pequena y sin material genetico, producto de la conclusion del proceso meiotico.

A partir del momento de la fecundacion se restablece el numero cromosomico y se define el sexo del embrion, segun si el espermatozoide porta un cromosoma X o un cromosoma Y (los ovocitos solo pueden llevar un cromosoma X).

Es comun la idea de que para fecundar a un unico ovocito se necesita un solo espermatozoide. Se sabe que es necesaria la aportacion de varios espermatozoides para poder fecundar un ovocito. La hialurasa se secreta solamente si el espermatozoide llega a la zona pelucida, pero a veces hay espermatozoides que llevan a cabo la reaccion acrosomica antes de tiempo, de forma que van degradando el acido hiarulonico que rodea al ovocito, van despejando el camino a otros espermatozoides. Asi pues, se necesitan varios espermatozoides para llegar a fecundar un unico ovocito. Ademas, el movimiento hiperactivo conjunto se cree que tambien ayuda en la penetracion en el ovocito.

Huevo o cigoto

Despues de haber ocurrido la fecundacion el cigoto (previamente llamado ovulo cuando el espermatozoide hace el ingreso y se ha reanudado la metafase II) comienza a experimentar una serie de sucesos como la segmentacion

Los terminos fecundacion y concepcion [ editar ]

Si bien de unos anos a la fecha se ha querido distanciar estos terminos para referirse como etapas distintas del proceso de gestacion, [ 6 ] ​ los terminos fecundacion y concepcion han sido considerados como sinonimos, en tanto que la palabra fecundacion hace referencia a todo el proceso desde que los espermatozoides entran al utero, viajan y encuentran al ovulo. [ 7 ] ​ En cambio, concepcion es el momento exacto en el que el espermatozoide entra en el ovocito y desencadena una serie de cambios que daran lugar al desarrollo del embrion. [ 7 ]

En el Diccionario medico-biologico, historico y etimologico , editado por la Universidad de Salamanca , se define a la concepcion como el comienzo del embarazo, abarcando la union del ovulo y el espermatozoide, y en anidamiento o implantacion del huevo en el utero. Su origen viene del latin "con- union, contacto, accion completa; cep- coger, recibir; y tion- accion. [ 8 ]

Vease tambien [ editar ]

Referencias [ editar ]

  1. Font Quer, P. 1977. Diccionario de botanica . Barcelona: Ed. Labor. p. 459.
  2. Pierce, Benjamin A. (7 de julio de 2009). Genetica: Un enfoque conceptual . Ed. Medica Panamericana. ISBN   978-84-9835-216-0 . Consultado el 12 de marzo de 2023 .  
  3. Johnstone, Adam (2001). Biology: facts & practice for A level . Oxford University Press . p.  95 . ISBN   0-19-914766-3 .  
  4. a b c d Gilbert, S. 2005. Biologia del desarrollo . 7.ª Edicion. Sinauer Assoc., Sunderland. Capitulo 7 Fecundacion: el comienzo de un nuevo organismo; paginas 207-221.
  5. a b c Wolpert, L. 2007. Principles of Development . Third Edition, Oxford, United States Chapter 11. Germ cells, fertilization, and sex, pages 432-436.
  6. Mundo de Obstetricia en Blogspot (23 de julio de 2013). ≪Diferencia entre concepcion y fecundacion≫ . Consultado el 23 de julio de 2013 .  
  7. a b ≪Embriologia≫ .  
  8. Universidad de Salamanca (23 de julio de 2013). ≪definicion de concepcion y su relacion con la fecundacion≫ . Diccionario medico-biologico, historico y etimologico . Archivado desde el original el 15 de julio de 2013 . Consultado el 23 de julio de 2013 .  

Bibliografia [ editar ]

  • Austin, C. (1974). Scientific and clinical aspects of fertilization and implantation. Proc. Roy. Soc. Med. , 67 .
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  • Gilbert, S. F. (2005). Biologia del desarrollo. 7a. ed. Mexico: Panamericana.
  • Kiipker, W., Diedrich, K. y Edwards, R. (1998). Principles of mammalian fertilization. Human Reproduction , 13 .
  • Longo, F. J. (1997). Fertilization . 2nd. ed. London: Chapman & Hall.
  • Wassarman, P., Jovine, L., Litschere. 2001. A profile of fertilization in mammals. Nature Cell Biology , 3 .

Enlaces externos [ editar ]