Gametogenia (Gametogénesis)
El espermatozoide y el ovocito, los gametos masculino y femenino, son células sexuales altamente especializadas. Cada una de ellas contiene la mitad del número de cromosomas (número haploide) presentes en las células somáticas (corporales).
El número de cromosomas se reduce
durante la meiosis, un tipo especial de división celular que sucede en la Gametogenia.
La maduración de los gametos se denomina Espermatogenia en los hombres y
Ovogenia en las mujeres. La secuencia de la Gametogenia es idéntica, pero la
cronología de los sucesos de la meiosis difiere en ambos sexos.
La Gametogenia (formación del
gameto) es el proceso de formación y desarrollo de las células reproductoras
especializadas, los gametos. Este proceso, en el que intervienen los cromosomas
y el citoplasma de los gametos, prepara a estas células sexuales para la
fecundación.
Durante la Gametogenia, el número de
cromosomas se reduce a la mitad y se altera la forma de las células. El
cromosoma se define por la presencia de un centrómero, la porción constreñida
del cromosoma.
Antes
de la replicación del ADN en la fase S del ciclo celular, los cromosomas
existen en forma de cromátidas únicas. La
cromátida se compone de hebras paralelas de ADN. Después de la replicación del
ADN, los cromosomas son cromosomas con cromátidas dobles.Espermatogénesis.
Es
un proceso que ocurre en los túbulos seminíferos de los testículos, mediante éste las espermatogonias se transforman en espermatozoides maduros; se inicia
en la pubertad y continúa durante la vida adulta del hombre.
El
sistema genital está compuesto por los testículos, que son un sistema de
conductos genitales que van hasta la uretra y unas glándulas accesorias. En los
túbulos seminíferos ocurrirá la transformación y maduración de los
espermatozoides.
La maduración
fisiológica y el transporte de los espermatozoides ocurrirá en los conductos
genitales. Las glándulas accesorias proporcionaran a través de secreciones,
sustancias esenciales para la maduración y el transporte de los
espermatozoides, y junto con éstos formarás al semen.
El
proceso comienza en la pubertad y durará toda la vida del varón.
En
la etapa embrionaria se forman lobulillos testiculares en los testículos, en el
interior hay unas largas estructuras filiformes sin luz, llamados cordones seminíferos.
Túbulos Seminíferos.
Al
llegar la pubertad los cordones seminíferos se transforman en túbulos seminíferos
que tienen luz interna. Alrededor de los túbulos seminíferos se encuentra tejido conectivo peritubular, en el hay
vasos sanguíneos y células llamadas células intersticiales (de Leydig).
Estas
células quedan formadas en capas y en conjunto se llaman epitelio seminífero,
hay dos estirpes en este epitelio: las células sustentaculares (de Sertoli) y
las células espermatogénicas.
Células Sustentaculares (de Sertoli).
Son
células grandes con prolongaciones citoplasmáticas que las unen entre sí, y al
mismo tiempo forman compartimientos, en donde hay células espermatogénicas.
Las
células sustentaculares ayudarán a las células espermatogénicas a alcanzar la
madurez necesaria para formar a los espermatozoides.
Algunas de funciones
de las células sustentaculares son:
- Dar soporte a las células espermatogénicas y formar ambientes para alojarlas.
- Captar hormona foliculoestimulante y testosterona a través de sus receptores.
- Formar la barrera hematotesticular para proteger a las células espermatogénicas y evitar el paso de células cancerosas y sustancias tóxicas.
- Controlar los pasos de sustancias nutritivas, esteroides y metabolitos.
- Secretar proteínas para concentrar testosterona en el epitelio seminífero.
- Fagocitan células espermatogénicas y del citoplasma que están en degeneración.
- Controlan el movimiento de las células espermatogénicas.
- Nutren a las espermátides.
- Producen sustancias inhibidoras y estimuladoras de la mitosis y meiosis.
- Secretan sustancias que estimulan a las células intersticiales para producir testosterona.
Células Espermatogénicas.
Se
localizan en los túbulos seminíferos. Durante la pubertad comienzan a dividirse
por mitosis para dar origen a células nuevas con mayor madurez y en mayor
número. Las células maduras están en la parte central de la luz de los túbulos
y las menos maduras están en la parte periférica.
Las
células más primitivas se llaman espermatogonias
primitivas o células madre
espermatogénicas, tienen una dotación cromosómica diploide (2n) y están en
la región más periférica de los túbulos.
Las
espermatogonias tipo A1 u obscuras (2n) son aquellas que han
permanecido en reposo, y las espermatogonias A2 o claras son las que
comenzaron a dividirse por mitosis.
Las
espermatogonias A2 entran de nuevo en mitosis originando cuatro
nuevas espermatogonias, como las espermatogonias B (2n).
Las
espermatogonias B entran en mitosis y se transforman en espermatocitos
primarios diploides (2n) con 46,XY. Estos
espermatocitos son muy voluminosos y son las últimas espermatogonias que se
originaran por mitosis.
Los
espermatocitos primaros entran en división ahora por meiosis, entran en la
meiosis I y al finalizar ésta se transformarán en espermatocitos secundarios,
que son más pequeños que los anteriores, son haploides y tienen cromosomas
bivalentes. De estos espermatocitos secundarios uno tendrá formula cromosómica
23X y el otro 23Y.
La meiosis I dura aprox. 24 días.
Los
espermatocitos secundarios entran en la meiosis II, cada uno da origen a dos
espermátides y serán dos de ellas 23 X y
para las otras dos 23Y.
La meiosis II dura
aprox. 8 horas.
Espermiogénesis.
En éste proceso las espermátides se transformarán en espermatozoides haploides (1n) y monovalentes.
Las espermátides
y los espermatozoides son las células espermatogénicas y están en el interior
de los túbulos seminíferos.
Durante éste proceso
las espermátides tendrán cambios como:
- Liberarán el exceso de citoplasma.
- La cromatina se compacta reduciendo el tamaño del núcleo.
- El aparato de Golgi formará el acrosoma, el cual recubre al núcleo en su mayor parte.
- El centriolo distal, dará origen al flagelo del espermatozoide, éste le proporcionará motilidad propia.
- Las mitocondrias se reunirán alrededor del cuello del espermatozoide formando la vaina mitocondrial, ésta le dará energía al espermatozoide para su motilidad.
- El citoplasma forma una vaina alrededor del cuello y el flagelo del espermatozoide.
Espermatozoide Maduro.
El espermatozoide alcanza su madurez en los túbulos seminíferos en 60 o 70 días. Esta constituido por la cabeza, el cuello y el flagelo.
La
cabeza contiene el núcleo y esta recubierto, en su mayor parte por acrosoma,
que es una capa glucoproteica. Alrededor del cuelo del espermatozoide están las
mitocondrias que forman la vaina mitocondrial. La cola o flagelo esta
constituido por filamentos recubiertos por citoplasma.
Cuando
los espermatozoides llegan a su madurez, salen a la luz de los túbulos
seminíferos, de ahí son impulsados al epidídimo a través de los conductos
deferentes y la red testicular.
En
el epidídimo los espermatozoides tienen
una maduración bioquímica, por esta adquieren motilidad propia y una cubierta
glucoproteica que le ayudará en el proceso de capacitación y que deberá tener
para efectuar la fecundación.
Ovogénesis
Las células germinales primordiales alcanzan la gónada femenina, y se diferencian en Oogonios. Estas células proliferan por división mitótica, durante el segundo trimestre, las divisiones mitóticas cesan y las ovogonias aumentan de tamaño y se denominan ovocitos primarios.
Alrededor
de estos ovocitos primarios se encuentran células epiteliales planas, conocidas
como células foliculares, el conjunto de ovocito primario y células foliculares
se conoce como folículo primordial. En el momento del nacimiento la corteza está
repleta de numerosos folículos primordiales.
También en este momento todos los ovocitos primordiales han comenzado la profase de la meiosis I pero en lugar de continuar con la metafase, entran en el periodo de diploteno, que es una etapa de reposo durante la profase gracias a la sustancia inhibidora de la maduración del ovocito secretada por las células foliculares
En
la pubertad la secreción de la hormona estimulante del folículo (FSH) por la
hipófisis estimula la continuación del desarrollo de unos pocos folículos
primordiales.
El
primer paso es el aumento de tamaño del ovocito, asociado con el aumento de las
células de la granulosa que lo rodean, que se convierten en cubicas o
cilíndricas, denominándose ahora folículo primario.
Las
células de la granulosa se apoyan sobre una membrana basal, que las separa de
las células del estroma que forman la teca folicular.
Las
células de la teca folicular se organizan en una capa interna de células secretoras,
rica en vasos sanguíneos, la teca interna, y una capsula fibrosa externa, la
teca externa.
Si
continúa la secreción de la FSH las células de la granulosa se dividen
recubriendo al ovocito en crecimiento con múltiples capas, a la vez que se forman
una nítida capa glucoproteica de material eosinofilo entre el ovocito y estas células,
esta capa se llama zona pelucida.
A
medida que continúa el desarrollo aparecen espacios ocupados por líquido entre
las células de la granulosa. La coalescencia entre estos espacios forma el
antro y el folículo se denomina folículo secundario. En este momento se
completa la primera etapa de la meiosis formando dos células hijas, cada una
con 23 cromosomas de estructura doble.
Una
de las células, el ovocito secundario, recibe mayor parte del citoplasma,
mientras que la otra, el primer cuerpo polar, casi nada. A continuación la
célula entra en meiosis dos, pero se
detiene en metafase al parecer 3 horas antes de la ovulación.
La meiosis llega a su término solo si el ovocito es fecundado, de lo contrario, la célula degenera 24 horas después de la ovulación. El primer cuerpo polar también experimenta una segunda división (por lo cual si el ovocito es fecundado, estarían 3 cuerpos polares como máximo alrededor de él, que después de formarse el cigoto ayudarían a la división mitótica para formar blastomeros).
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