Proceso de gametogénesis en humanos: espermatogénesis y ovogénesis
¡Lee este artículo para aprender sobre la espermatogénesis y la ovogénesis del proceso de gametogénesis en el ser humano!
La gametogénesis es el proceso mediante el cual se forman células o gametos sexuales masculinos y femeninos, es decir, espermatozoides y óvulos, respectivamente, en las gónadas masculinas y femeninas (testículos y ovarios). Los gametos se diferencian de todas las demás células (= células somáticas) del cuerpo en que sus núcleos contienen solo la mitad de los cromosomas que se encuentran en los núcleos de las células somáticas.
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La meiosis constituye la parte más significativa del proceso de gametogénesis. La gametogénesis para la formación de espermatozoides se denomina espermatogénesis, mientras que la de los óvulos se llama oogénesis. Tanto la espermatogénesis como la ovogénesis comprenden fases similares de cambios secuenciales, es decir,
(i) fase de multiplicación,
(ii) fase de crecimiento y
(iii) Fase de maduración.
Espermatogénesis
El proceso de formación de espermatozoides se llama espermatogénesis. Ocurre en los túbulos seminíferos de los testículos. Los túbulos seminíferos están recubiertos por epitelio germinal. El epitelio germinal consiste en gran parte de células germinales primarias o primarias cuboides (PGC) y contiene ciertas células somáticas altas llamadas células de Sertoli (= células nodrizas). La espermatogénesis incluye la formación de espermátidos y la formación de espermatozoides.
(i) Formación de espermátidas:
Incluye las siguientes fases.
(a) Fase de multiplicación:
En la madurez sexual, las células germinales primarias no diferenciadas se dividen varias veces por mitosis para producir una gran cantidad de espermatogonias (Gr. Sperma = semillas, gonosgeneración). La espermatogonia (2N) es de dos tipos: espermatogonia tipo A y espermatogonia tipo В. Las espermatogonias tipo A sirven como células madre que se dividen para formar espermatogonias adicionales. La espermatogonia tipo В son los precursores de los espermatozoides.
(b) Fase de crecimiento:
Cada tipo de espermatogonio crece activamente a un espermatocito primario más grande al obtener nutrición de las células lactantes.
(c) Fase de maduración:
Cada espermatocito primario sufre dos divisiones sucesivas, llamadas divisiones de maduración. La primera división de maduración es reduccional o meiótica. Por lo tanto, el espermatocito primario se divide en dos células hijas haploides llamadas espermatocitos secundarios. Ambos espermatocitos secundarios ahora se someten a una segunda división de maduración, que es una división mitótica ordinaria para formar, cuatro espermátidos haploides, por cada espermatocito primario.
(ii) Formación de espermatozoides a partir de espermátidas (espermatogénesis):
La transformación de espermátidas en espermatozoides se llama espermiogénesis o espermateliosis. Los espermatozoides son más tarde conocidos como espermatozoides. Así se forman cuatro espermatozoides a partir de un espermatogonio. Después de la espermiogénesis, las cabezas de esperma se incrustan en las células de Sertoli y finalmente se liberan de los túbulos seminíferos mediante el proceso llamado espermiación.
Control hormonal de la espermatogénesis:
La espermatogénesis se inicia debido al aumento de la hormona liberadora de gonadotropina (GnRH) por el hipotálamo. La GnRH actúa sobre el lóbulo anterior de la glándula pituitaria para secretar la hormona luteinizante (LH) y la hormona estimulante del folículo (FSH). LH actúa sobre las células de Leydig de los testículos para secretar testosterona.
La FSH actúa sobre las células de Sertoli de los túbulos seminíferos de los testículos para secretar una proteína de unión a andrógenos (ABP) e inhibina. ABP concentra la testosterona en los túbulos seminíferos. La inhibina suprime la síntesis de FSH. FSH actúa sobre la espermatogonia para estimular la producción de esperma.
Significado de la espermatogénesis:
(i) Durante la espermatogénesis, un espermatogonio produce cuatro espermatozoides, (ii) Los espermatozoides tienen la mitad de cromosomas. Después de la fertilización, el número de cromosomas diploides se restaura en el cigoto. Mantiene el número de cromosomas de la especie, (iii) Durante la meiosis que se produce el cruce, lo que provoca la variación, (iv) La espermatogénesis se produce en varios organismos. Por lo tanto, apoya la evidencia de la relación básica de los organismos.
Espermatozoide (esperma; fig. 3.17):
Los espermatozoides son células microscópicas y móviles. Los espermatozoides permanecen vivos y conservan su capacidad para fertilizar un óvulo (huevo) de 24 a 48 horas después de haber sido liberados en el tracto genital femenino. Un espermatozoide mamífero típico consiste en una cabeza, cuello, pieza intermedia y cola.
(me dirijo:
Contiene acrosoma anterior pequeño y núcleo grande posterior. El acrosoma se forma a partir del cuerpo de Golgi de la espermátida. Acrosoma contiene enzimas proteolíticas de hialuronidasa que se conocen popularmente como espermlysins que se usan para contactar y penetrar en el huevo (óvulo) en el momento de la fertilización.
(ii) Cuello:
Es muy corto y está presente entre la cabeza y la pieza media. Contiene el centriolo proximal hacia el núcleo, que desempeña un papel en la primera escisión del cigoto y el centríolo distal que da lugar al filamento axial del esperma.
(iii) pieza media:
La pieza central del esperma humano contiene las mitocondrias enrolladas alrededor del filamento axial llamado espiral mitocondrial. Proporcionan energía para el movimiento del esperma. Así que es la “casa de poder del esperma”. Al final de la pieza central hay un centríolo anular (anillo) con función desconocida. La mitad posterior del núcleo, el cuello y la parte media del esperma están cubiertos por una vaina llamada manchette.
(iv) Cola:
La cola es varias veces más larga que la cabeza. En su mayor parte llamada pieza principal, el filamento axial está rodeado por una capa delgada de citoplasma. La parte detrás de la pieza principal se llama pieza final que consiste solo en un filamento desnudo. El esperma nada por su cola en un medio fluido.
Oogénesis (fig. 3.18)
El proceso de formación de un gameto femenino maduro (óvulo) se llama oogénesis. Ocurre en los ovarios (gónadas femeninas). Consta de tres fases: multiplicación, crecimiento y maduración.
(a) Fase de multiplicación:
En el desarrollo fetal, ciertas células en el epitelio germinal del ovario del feto son más grandes que otras. Estas células se dividen por mitosis, produciendo un par de millones de células madre de huevo u oogonia en cada ovario del feto. No más oogonias se forman o añaden después del nacimiento. La oogonia se multiplica por divisiones mitóticas formando los ovocitos primarios.
(b) Fase de crecimiento:
Esta fase del ovocito primario es muy larga. Puede extenderse por muchos años. El oogonio crece en ovocitos primarios grandes. Cada ovocito primario se rodea de una capa de células de la granulosa para formar un folículo primario. Un gran número de estos folículos degeneran durante el período desde el nacimiento hasta la pubertad. Así que en la pubertad solo quedan 60, 000-80, 000 folículos primarios en cada ovario. La cavidad llena de líquido del folículo se llama antro.
(c) Fase de maduración:
Como un espermatocito primario, cada ovocito primario experimenta dos divisiones de maduración, la primera meiótica y la segunda meiótica. Sin embargo, los resultados de las divisiones de maduración en la ovogénesis son muy diferentes de los de la espermatogénesis. En la primera división meiótica, el ovocito primario se divide en dos células hijas haploides muy desiguales: un ovocito secundario grande y un primer poliocito o cuerpo polar muy pequeño.
En la segunda división de maduración, el primer cuerpo polar puede dividirse para formar dos segundos cuerpos polares. El ovocito secundario nuevamente se divide en células hijas desiguales, un gran ootid y un segundo cuerpo polar muy pequeño. El ootido crece en un óvulo haploide funcional. Así, de un oogonio, se forman un óvulo y tres cuerpos polares. El óvulo, es el gameto femenino real. Los cuerpos polares no toman parte en la reproducción y, por lo tanto, pronto se degeneran.
En los seres humanos, el óvulo se libera desde el ovario en la etapa secundaria del ovocito. La maduración del ovocito secundario se completa en el oviducto de la madre (trompa de Falopio), generalmente después de que el espermatozoide ha entrado en el ovocito secundario para la fertilización.
En los seres humanos (y en la mayoría de los vertebrados), el primer cuerpo polar no sufre la meiosis II, mientras que el ovocito secundario avanza hasta la fase metafásica de la meiosis II. Sin embargo, entonces deja de avanzar más; aguarda la llegada de espermatozoides para completar la meiosis II.
La entrada del esperma reinicia el ciclo celular descomponiendo el MPF (factor promotor de la fase M) y activando el APC (complejo promotor de la anafase). La terminación de la meiosis II convierte el ovocito secundario en un óvulo fertilizado (huevo) o cigoto (y también un segundo cuerpo polar).
Control hormonal de la ovogénesis:
La GnRH secretada por el hipotálamo estimula el lóbulo anterior de la glándula pituitaria para secretar LH y FSH. La FSH estimula el crecimiento de los folículos de Graaf y también el desarrollo de ovocitos / óvulos dentro del folículo para completar la meiosis I y formar un ovocito secundario. La FSH también estimula la formación de estrógenos.
La LH induce la ruptura del folículo de Graaf maduro y, por lo tanto, la liberación de ovocitos secundarios. Así, la LH causa la ovulación. En resumen, la ovulación en seres humanos puede definirse como la liberación del ovocito secundario del folículo de Graaf. La parte restante del folículo de Graaf es estimulada por la LH para convertirse en cuerpo lúteo ("cuerpo amarillo"). El aumento del nivel de progesterona inhibe la liberación de GnRH, que a su vez, inhibe la producción de FSH, LH y progesterona.
Significado de la ovogénesis:
(i) Un oogonio produce un óvulo y tres cuerpos polares.
(ii) Los cuerpos polares tienen una pequeña cantidad de citoplasma. Ayuda a retener una cantidad suficiente de citoplasma en el óvulo, que es esencial para el desarrollo del embrión temprano. La formación de cuerpos polares mantiene la mitad del número de cromosomas en el óvulo.
(iii) Durante la meiosis, el primer cruce tiene lugar, lo que provoca una variación.
(iv) La oogénesis se produce en diversos organismos. Por lo tanto, apoya la evidencia de la relación básica de los organismos.
