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1.2.1. Células gaméticas y fecundación.

 

Se llaman gametos las células sexuales que se producen en los órganos sexuales.

En ciertos organismos todos los gametos son iguales y se les denominan isogametos. No se puede identificar como gametos femeninos o masculinos, dada su semejanza estructural. Ciertamente, poseerán diferencias funcionales, puesto que solamente algunos de entre todos se atraerán uniéndose en la fecundación, que en este cado recibe el nombre de isogamia 

En la mayoría de los organismos los gametos son distintos, se les denomina anisogametos o heterogametos y poseen diferencias estructurales que nos permiten designadlos como células sexuales femeninas o masculinas. En estos casos el gameto mayor o macrogameto (femenino) presenta el citoplasma con material de reserva nutritiva que quedará después de la fecundación en el huevo; en general, éste gameto es poco móvil. El gameto menor o microgameto (masculino) carece de sustancias de reserva y es muy móvil. A la unión de estos gametos se les denomina heterogamia o anisogamia.

Una variedad de anisogamia es la oogamia y se presenta en la mayoría de los animales y de las metafitas, donde el macrogameto es muy voluminoso, de forma esférica u ovoide e inmóvil.

            Al macrogameto o gameto femenino en los animales se denomina con el nombre de óvulo, y con el de oosfera en los vegetales. Al microgameto o gameto masculino en los animales se le conoce con el nombre de espermatozoide, y anterozoide en los vegetales.

 

 

El estudio de la reproducción sexual en los diferentes organismos ha permitido establecer que desde una isogamia funcional hasta una oogamia típica existen toda una serie de casos intermedios, pasando insensiblemente desde isogamia a la oogamia más extrema.

Los órganos sexuales donde se forman los gametos reciben el nombre de gónadas en los animales y gametangios en los vegetales. Las gónadas femeninas son los ovarios, formadores de óvulos, y las gónadas masculinas los testículos formadores de espermatozoides.

Los gametangios femeninos reciben el nombre de oogonios en las talofitas, y arquegonios en las cormofitas; en ellos se forman las oosferas. Los gametangios masculinos son los anteridios formadores de anterozoides.

 

FORMACIÓN DE LOS GAMETOS
 

Las transformaciones que experimentan las células germinales para transformarse en gametos constituyen la llamada gametogénesis, es análoga en las células germinales masculinas (espermatogénesis) y en las femeninas (ovogénesis).

-Espermatogénesis

La formación de los espermatozoides tiene lugar en las gónadas masculinas o testículos. En los vertebrados, los testículos están formados por tubos muy finos y replegados: los tubos seminíferos, cubiertos en su cara interna por un epitelio generador de espermatozoides.

En la formación de los espermatozoides se diferencian varias fases: a) Fase de proliferación, en la que las espermatogonias o células madre de los espermatozoides se dividen por sucesivas mitosis. b) Fase de crecimiento, en la que aumentan de volumen y se convierten en espermatocitos. c) Fase de maduración, en la que tienen lugar las dos divisiones de la meiosis y la correspondiente reducción cromosómica, formándose de cada célula cuatro espermátidas haploides. d) Las espermátidas todavía no son verdaderos espermatozoides. Deben sufrir un proceso de espermiogénesis, en el que desarrollan un largo flagelo, pierden parte del citoplasma y, finalmente, se convierten en espermatozoides maduros.

-Ovogénesis

Los óvulos se forman en las gónadas femeninas u ovarios, donde se encuentran las células precursoras u ovogonias. Al igual que en la espermatogénesis se diferencian varias fases: a) Fase de proliferación. b) Fase de crecimiento, que en este caso puede ser muy notable al acumular abundantes sustancias de reserva. c) Fase de maduración, en la cual se producen las dos divisiones meióticas, pero con una diferencia importante en relación con la espermatogénesis. En este caso, las dos células resultantes de la primera división meiótíca son notablemente distintas. Una se queda con todas las reservas nutritivas y la otra (llamada corpúsculo polar) queda reducida a una minúscula célula adosada sobre su hermana mayor. En la segunda división sucede lo mismo, de modo que al final, los corpúsculos polares degeneran, formándose un único óvulo viable por cada meiosis.

 

Esquema comparativo de espermatogénesis y oogénesis

 

MORFOLOGÍA DE LOS GAMETOS 

Un espermatozoide típico, como el de la especie humana, consta de tres regiones: a) La cabeza, en la que se encuentra el núcleo con los cromosomas muy condensados, y el acrosoma, una formación derivada del complejo de Golgi, necesaria para abrir una entrada en el óvulo. b) La zona intermedia, en la que destaca una estructura helicoidal, con numerosas mitocondrias que suministran la energía necesaria para el desplazamiento. c) La cola, formada por un largo flagelo, en el que se diferencian una parte axial, más gruesa, y una parte terminal.

En un óvulo típico se diferencian las siguientes partes: a) El núcleo, que es esférico y presenta una típica mancha germinativa, que corresponde al nucléolo. b) El citoplasma, que contiene numerosos gránulos nutritivos, que en su conjunto constituyen el vitelo. c) Las envolturas que rodean al óvulo que son variables, pero, en general, de dentro a fuera, se diferencian en: membrana vitelínica, membrana pelúcida y corona radiada, formada en el momento de la ovulación.

 

Estructura de un espermatozoide y un óvulo.

 

FECUNDACIÓN 

La fecundación es la fusión de los gametos masculino y femenino para formar un cigoto y dar origen al nuevo ser. En todos los animales, este proceso tiene las mismas características y ha de efectuarse en un medio acuoso. Según sea el nivel evolutivo de los animales y el medio en el que se desarrolle la fecundación, ésta puede ser externa o interna.

- Fecundación externa. Propia de organismos poco evolucionados, se da en la mayoría de los animales acuáticos, excepto en el pulpo, en los peces vivíparos y en los mamíferos acuáticos. También tienen fecundación externa algunos anfibios e insectos, que para reproducirse se acercan al medio acuático. Para asegurar la fecundación, los machos y las hembras deben expulsar al mismo tiempo grandes cantidades de gametos.

- Fecundación interna. Se produce por contacto directo entre dos individuos de distinto sexo. Supone un gran paso evolutivo, pues el encuentro de los gametos no depende tanto del azar. La presentan algunos peces, muchos artrópodos y los vertebrados terrestres. Tiene lugar en el interior del aparato reproductor de la hembra, cuyos tejidos están acondicionados para ello. Los machos segregan un líquido en el que se desplazan los espermatozoides, ya que necesitan un medio líquido para poder sobrevivir y llegar hasta el óvulo. En los animales más evolucionados, la transferencia de los espermatozoides se realiza mediante un órgano copulador, mientras que los que carecen de él se aparean poniendo en contacto sus orificios reproductores.

Cualquiera que sea el tipo de fecundación, el mecanismo es el siguiente: primero se produce la aproximación del espermatozoide al óvulo, y después su penetración (en el interior del óvulo sólo se introduce la cabeza del espermatozoide) .Se forma entonces una membrana de fecundación en el óvulo que impide el paso a los demás espermatozoides. El núcleo espermático (pronúcleo masculino) se acerca al centro del óvulo donde se encuentra el pronúcleo femenino (núcleo del óvulo), mientras que ambos duplican su ADN. Las membranas de los pronúcleos se fusionan y se forma el cigoto diploide (2n). Casi simultáneamente se origina el huso acromático y se inicia la primera división celular en la vida del nuevo ser, es decir, su desarrollo.

 

Mecanismo de fecundación.