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UNIDAD 5: LA REPRODUCCIÓN SEXUAL EN ANIMALES * La reproducción sexual en animales * La fecundación * Desarrollo embrionario I * Desarrollo embrionario II * Desarrollo postembrionario LA REPRODUCCIÓN SEXUAL EN ANIMALES Reproducción asexual Un único progenitor origina nuevos organismos idénticos a él. Reproducción sexual Intervienen dos progenitores que producen gametos en sus órganos sexuales. En la fecundación se unen los gametos femenino y masculino se forma el cigoto. Que producirá un individuo distinto a los progenitores LA REPRODUCCIÓN SEXUAL EN ANIMALES CONSTA DE LOS SIGUIENTES PROCESOS FORMACIÓN DE GAMETOS FORMACIÓN DEL CIGOTO DESARROLLO DEL CIGOTO APARATOS REPRODUCTORES APARATOS REPRODUCTORES (si hay fecundación interna) OVÍPAROS, OVOVIVÍPAROS y VIVÍPAROS LA REPRODUCCIÓN SEXUAL EN LOS ANIMALES APARATOS REPRODUCTORES ÓRGANOS REPRODUCTORES GAMETOS constituidos por forman los ÓRGANOS SEXUALES ACCESORIOS Vías genitales, útero, vagina y órganos copuladores ÓRGANOS SEXUALES PRIMARIOS O GÓNADAS las masculinas se llaman TESTÍCULOS las femeninas se llaman OVARIOS las hermafroditas se llaman OVOTESTES LA REPRODUCCIÓN SEXUAL EN LOS ANIMALES APARATOS REPRODUCTORES (Aspectos particulares) Pene APARATO REPRODUCTOR DE UN INVERTEBRADO Testículo Ovopositor Vagina Ovario con óvulos - Las hembras de algunos insectos tienen receptáculos seminales, almacenan los espermatozoides tras la cópula y se liberan según la hembra expulsa los óvulos - Todos los vertebrados, excepto los mamíferos, tienen un único orificio de salida para los conductos genitales, excretores y digestivos y desembocan en una cámara común llamada cloaca - En los animales más sencillos (algunos anélidos marinos) las gónadas son los únicos órganos sexuales y los gametos se liberan al romperse las paredes del propio organismo LA REPRODUCCIÓN SEXUAL EN LOS ANIMALES FORMACIÓN DE GAMETOS Gametogénesis En los vertebrados superiores tiene las siguientes FASES de proliferación o multiplicación Las células se dividen por mitosis formando espermatogonias y oogonias (2n) de crecimiento meiótica o de maduración de diferenciación Se forman los espermatocitos y oocitos de primer orden (2n) Espermatocitos y oocitos de primer orden entran en meiosis Se forman espermatozoides y óvulos (n) LA REPRODUCCIÓN SEXUAL EN LOS ANIMALES FORMACIÓN DE GAMETOS ESPERMATOGÉNESIS FASE DE Espermatogonias PROLIFERACIÓN Espermatocito de primer orden Espermatocitos de segundo orden FASE DE CRECIMIENTO Trasformación de espermatogonia a espermatocito de primer orden FASE MEIÓTICA O Tras la primera división meiótica DE MADURACIÓN se forman dos espermatocitos de 2º orden (n) Espermátidas Después de la 2ª división meiótica se producen 4 espermátidas (n) FASE DE DIFERENCIACIÓN Espermatozoides En el hombre ocurre durante toda la vida y de forma continua se producen espermatogonias Las espermátidas se diferencian en espermatozoides (n) LA REPRODUCCIÓN SEXUAL EN LOS ANIMALES FORMACIÓN DE GAMETOS Espermatozoide ESPERMATOGÉNESIS Cabeza Núcleo Con el material hereditario del padre Acrosoma Deriva del Golgi y contiene enzimas Cuello Posee muchas mitocondrias Cola o flagelo Para moverse LA REPRODUCCIÓN SEXUAL EN LOS ANIMALES FORMACIÓN DE GAMETOS OOGÉNESIS Oogonias Oocito de primer orden Oocito de segundo orden Óvulo Primer corpúsculo polar Segundo corpúsculo polar FASE DE PROLIFERACIÓN FASE DE CRECIMIENTO FASE MEIÓTICA O DE MADURACIÓN FASE DE DIFERENCIACIÓN En la mujer ocurren en el embrión. Cada oocito de primer orden se rodea de células foliculares formando los folículos primordiales y se detiene su actividad hasta la pubertad En cada ciclo menstrual un oocito de primer orden forma tras la 1º división meiótica un oocito de 2º orden (n) y el primer corpúsculo polar que degenera En la ovulación se expulsa un oocito de 2º orden que si es fecundado completa la 2º división meiótica produciendo un óvulo (n) y el 2º corpúsculo polar LA REPRODUCCIÓN SEXUAL EN LOS ANIMALES FORMACIÓN DE GAMETOS Óvulo OOGÉNESIS Citoplasma con vitelo Zona pelúcida Sustancias de reserva Corona radiata Núcleo LA FECUNDACIÓN Fecundación Proceso de unión de los gametos para formar el cigoto, debe realizarse en un medio acuoso Según el Externa Lugar de fecundación Interna Puede ser Interna Externa La hembra expulsa al medio los óvulos que son fecundados por espermatozoides liberados por el macho, frecuente en animales Típica de animales Ocurre peces en las yvías acuáticos (menos terrestres. el pulpo, algunos los mamíferos acuáticos) genitales de la hembra. Los machos de muchos invertebrados, reptiles, aves y todos los mamíferos introducen los espermatozoides con órganos copuladores. Los que no tienen unen sus orificios reproductores. Otros organismos liberan espermatóforos que se transfieren a las hembras LA FECUNDACIÓN MECANISMO DE LA FECUNDACIÓN 1 1 El espermatozoide perfora las membranas externas con las enzimas del acrosoma 2 Se fusionan las membranas de los gametos 3 Se activa el óvulo que libera el contenido de los gránulos corticales para formar la membrana de fecundación, se acaba la 2ª división meiótica y se libera el 2º corpúsculo polar 4 Se produce la cariogamia que forma el núcleo diploide del cigoto 4 3 2 LA FECUNDACIÓN Según el desarrollo del embrión Ovípara Reproducción ovípara Reproducción ovovivípara Reproducción vivípara Dentro del huevo en el medio exterior Todos los de fecundación externa y algunos de interna como aves y reptiles Ovovivípara En el huevo que permanece dentro de la hembra hasta su eclosión. No proporciona nutrientes solo protección Algunos peces y reptiles Vivípara En el interior de la hembra que además nutre al embrión En mamíferos DESARROLLO EMBRIONARIO I Desarrollo embrionario Proceso por el que se desarrolla un nuevo individuo a partir del cigoto Se distinguen las siguientes FASES Segmentación Gastrulación Organogénesis DESARROLLO EMBRIONARIA I Segmentación El cigoto se divide rápidamente por mitosis sin crecimiento celular hasta formar una masa esférica de células, la mórula Blastómeros Célula huevo Mórula Blástula Los blastómeros de la mórula se reorganizan colocándose en la superficie y dejando una cavidad llamada blastocele, formando la blástula DESARROLLO EMBRIONARIO I Segmentación y formación de la blástula Depende de Cantidad de vítelo del huevo Los huevos con poco vítelo (erizos de mar y mamíferos) se dividen completamente Los huevos con mucho vítelo (aves) se dividen parcialmente, ya que la zona donde está el vítelo no se divide DESARROLLO EMBRIONARIO I Segmentación en mamíferos El cigoto forma el embrión y estructuras extraembrionarias (placenta) 1 2 1 2 La mórula se produce por segmentación completa En el paso de la blástula de 16 a 32 células se forman dos grupos de células Un grupo se dispone internamente y formará el embrión El otro grupo se dispone externamente formando un saco, trofoblasto, implicado en la formación de la placenta La fase resultante se llama blastocisto, tiene una cavidad rellena de líquido producido por las células trofoblásticas y la masa interna que formará el embrión en un extremo DESARROLLO EMBRIONARIO II Gastrulación Proceso en el que las células de la blástula se dispone en hojas embrionarias, cada hoja es una capa de células que formará unos órganos concretos Varia según el nº de Hojas embrionarias Diblásticos Con dos hojas: Ectodermo y endodermo Poríferos y celentéreos Triblásticos Con tres hojas: Ectodermo, endodermo y mesodermo Resto de animales DESARROLLO EMBRIONARIO II Gastrulación en diblásticos Blastocele Arquenterón Ectodermo 1 Blástula 1 2 Blastoporo Endodermo Las células de la blástula se reorganizan, unas se invaginan cerrando el blastocele GÁSTRULA 2 La gástrula tiene una capa de células externa (ectodermo), otra interna (endodermo) y una cavidad (arquenterón) cuya apertura es el blastoporo En adultos el arquenterón será la cavidad digestiva y el blastoporo su comunicación con el exterior DESARROLLO EMBRIONARIO II Gastrulación en triblásticos Células mesodérmicas Ectodermo Hoja visceral Arquenterón Endodermo Celoma 2 1 3 Hoja parietal Mesodermo Blastoporo 1 El ectodermo y el endodermo se originan de forma similar a los diblásticos. Algunas células se quedan entre las dos hojas embrionarias 2 Esas células mesodérmicas forman el mesodermo 3 En el mesodermo se forma una cavidad, el celoma. La parte mesodermo próxima al endodermo se llama hoja visceral y la cercana al ectodermo hoja parietal DESARROLLO EMBRIONARIO II Gastrulación en triblásticos Se diferencian Dos modelos básicos de desarrollo Protóstomos La boca se formará a partir del blastoporo Anélidos, moluscos y artrópodos Deuteróstomos La boca se abre en un lugar distinto al blastoporo Equinodermos y cordados Endodermo Células mesodérmicas Futuro intestino Ectodermo Futuro ano Arquenterón Blastoporo Futura boca Arquenterón: futuro esófago DESARROLLO EMBRIONARIO II Organogénesis Proceso de formación de los órganos a partir de las hojas embrionarias Las células embrionarias indiferenciadas transforman su forma y adquieren nuevas estructuras para poder realizar su futura función ECTODERMO ENDODERMO MESODERMO forma forma forma Epidermis de la piel y órganos anejos Tejidos nerviosos Células receptoras de los órganos sensoriales Epitelio del tubo digestivo y respiratorio Glándulas digestivas Vejiga urinaria Dermis de la piel Revestimiento de las cavidades internas Corazón y resto del circulatorio Riñones y gónadas Sistema esquelético y muscular DESARROLLO EMBRIONARIO II Membranas extraembrionarias En aves y mamíferos el embrión se rodean de membranas formadas a partir de las hojas embrionarias Saco vitelino Primera membrana que se forma, rodea a la masa de vitelo Amnios Membrana que rodea al embrión y segrega el líquido amniótico que proporciona un ambiente acuoso Corion Envuelve al amnios y al saco vitelino, limitando la pérdida de agua y controlando el intercambio de gases Alantoides Bolsa en la que se almacenan los desechos producidos por el embrión DESARROLLO EMBRIONARIO II Membranas extraembrionarias en mamíferos Forman la placenta junto a tejidos de la pared del útero y el cordón umbilical La placenta nutre al embrión, a la que esta unido por el cordón umbilical Saco vitelino: no tiene vitelo Amnios: similar Corion: porción embrionaria de la placenta Alantoides: interviene en la formación de la placenta DESARROLLO POSTEMBRIONARIO Comienza con el parto en los animales vivíparos o la eclosión del huevo en los ovíparos. DESARROLLO POSEMBRIONARIO DESARROLLO DIRECTO Consiste en un proceso de crecimiento mediante el que se alcanza el tamaño del adulto y la madurez sexual. DESARROLLO INDIRECTO El embrión no completa su desarrollo y da lugar a una larva de vida libre. La transformación a adulto la realizará mediante METAMORFOSIS Ovíparos con mucho vitelo y mamíferos placentarios Huevos con escaso vitelo SENCILLA La larva se transforma en adulto por muda de la cubierta externa sin pasar periodos de inactividad. COMPLEJA La larva detiene su actividad y atraviesa una etapa denominada ninfa o pupa. DESARROLLO POSTEMBRIONARIO METAMORFOSIS SENCILLA METAMORFOSIS COMPLEJA