Fertilización: Notas sobre la fertilización en humanos
¡Lee este artículo para aprender sobre la fertilización en humanos!
La fusión de un gameto masculino haploide (esperma) y un gameto femenino haploide (óvulo) para formar un cigoto diploide se llama fertilización.
Cortesía de la imagen: cnx.org/content/m44848/latest/Figure_43_07_01.jpg
La idea de la fertilización fue conocida por Leeuwenhoek en 1683.
Lugar de fertilización:
En los seres humanos, la fertilización se produce principalmente en la unión ampular-ístmica del oviducto (trompa de Falopio).
Llegada de los espermatozoides:
El hombre descarga semen en la vagina de la mujer cerca del cuello uterino durante el coito (cópula). Esto se llama inseminación. Una sola eyaculación de semen puede contener 300 millones de espermatozoides.
Movimiento de los espermatozoides:
Desde la vagina, los espermatozoides viajan hacia el útero, pero solo unos pocos miles encuentran su camino hacia las aberturas de las trompas de Falopio.
Principalmente, las contracciones del útero y las trompas de Falopio ayudan en el movimiento de los espermatozoides, pero luego se mueven por su propia motilidad. Los espermatozoides nadan en el medio fluido a una velocidad de 1.5 a 3 mm por minuto para llegar al sitio. Los leucocitos del epitelio vaginal engullen millones de espermatozoides.
Llegada de ovocitos secundarios:
En los seres humanos, el ovocito secundario se libera del folículo de Graaf de un ovario maduro (ovulación). El ovocito es recibido por el embudo de Falopio cercano y enviado a la trompa de Falopio por movimientos de fimbrias y sus cilios. El ovocito secundario puede ser fertilizado solo dentro de las 24 horas posteriores a su liberación del ovario.
El ovocito secundario está rodeado de numerosos espermatozoides, pero solo uno de ellos logra fertilizar al ovocito. Como la segunda división meiótica está en progreso, el esperma entra en el ovocito secundario. La segunda división meiótica se completa con la entrada del esperma en el ovocito secundario. Después de esto, el ovocito secundario se llama óvulo (huevo).
Capacitación de los espermatozoides:
Los espermatozoides en el tracto genital femenino son capaces de fertilizar el óvulo por las secreciones del tracto genital femenino. Estas secreciones del tracto genital femenino eliminan las sustancias de recubrimiento depositadas en la superficie de los espermatozoides, especialmente las del acrosoma.
Por lo tanto, los sitios receptores en el acrosoma están expuestos y el esperma se vuelve activo para penetrar en el óvulo. Este fenómeno de la activación de espermatozoides en mamíferos se conoce como capacitación. Se tarda aproximadamente de 5 a 6 horas para la capacitación.
Las secreciones de vesículas seminales, glándula prostática y glándulas bulbouretrales (glándulas de Cowper) en el semen contienen nutrientes que activan los espermatozoides. Las secreciones de estas glándulas también neutralizan la acidez en la vagina. El medio alcalino hace que los espermatozoides sean más activos.
Eventos físicos y químicos de la fertilización:
Estos eventos incluyen los siguientes procesos.
(i) Reacción acrosomal:
Después de la ovulación, el ovocito secundario llega a la trompa de Falopio (oviducto). Los espermatozoides capacitados experimentan una reacción acrosomal y liberan varios químicos contenidos en el acrosoma. Estos químicos se denominan colectivamente lisinas de esperma. Las lisinas de esperma importantes son (i) hialuronidasa que actúa sobre las sustancias fundamentales de las células del folículo, (ii) la enzima que penetra en la corona que disuelve la corona radiata y (iii) la zona lisina o acrosina que ayuda a digerir la zona pelúcida.
La concentración óptima de iones de pH, Ca ++, Mg ++ y la temperatura son esenciales para la reacción acrosomal. Ca ++ juega un papel importante en la reacción acrosomal. En ausencia de Ca ++, la fertilización no se produce.
Debido a la reacción acrosomal, la membrana plasmática del espermatozoide se fusiona con la membrana plasmática del ovocito secundario, de modo que los contenidos del espermatozoide entran en el ovocito. La unión de los espermatozoides al ovocito secundario induce la despolarización de la membrana plasmática del ovocito. La despolarización evita la polispermia (entrada de más de un espermatozoide en el ovocito). Asegura la monospermia (entrada de un espermatozoide en el ovocito).
(ii) Reacción cortical:
Justo después de la fusión de espermatozoides y membranas plasmáticas de ovocitos, el ovocito secundario muestra una reacción cortical. Los gránulos corticales están presentes debajo de la membrana plasmática del ovocito secundario.
Estos gránulos se fusionan con la membrana plasmática del ovocito y liberan su contenido, incluidas las enzimas corticales entre la membrana plasmática y la zona pelúcida. Estas enzimas endurecen la zona pelúcida que también evita la entrada de espermas adicionales (polispermia).
(iii) Entrada de esperma:
En el punto de contacto con los espermatozoides, el ovocito secundario forma una proyección denominada cono de recepción o cono de fertilización que recibe el esperma. El centriolo distal del espermatozoide se divide y forma dos centriolos para generar la formación del huso mitótico para la división celular. El ovocito secundario de mamífero (huevo) no tiene centriolos propios.
(iv) Cariogamia (Anfimixis):
La entrada de esperma estimula el ovocito secundario para completar la segunda división meiótica suspendida. Esto produce un óvulo maduro haploide y un segundo cuerpo polar. La cabeza del esperma que contiene el núcleo se separa de la pieza central y la cola y se convierte en el pronúcleo masculino.
El segundo cuerpo polar y la cola de esperma degeneran. El núcleo del óvulo se llama ahora, el núcleo femenino. Los pronúcleos masculinos y femeninos se mueven uno hacia el otro. Sus membranas nucleares se desintegran.
La mezcla de los cromosomas de un espermatozoide y un óvulo se conoce como cariogamia o anfimixis. El óvulo fertilizado (huevo) ahora se llama cigoto. El cigoto es una célula diploide unicelular que tiene 46 cromosomas en humanos. Ahora se dice que la madre está embarazada.
(v) Activación de Huevo:
La entrada de esperma estimula el metabolismo en el cigoto. Como resultado, las tasas de respiración celular y la síntesis de proteínas aumentan considerablemente. Además de activar el óvulo, otra función del esperma es llevar el ADN al óvulo.
Significado de la fertilización:
La fertilización tiene los siguientes significados, (i) Restaura el número diploide de cromosomas, característica de la especie, a saber, 46 en el ser humano, (ii) La fertilización inicia la escisión, (iii) Introduce los centríolos que faltan en el huevo maduro . (iv) Los resultados de la fertilización en la determinación del sexo en el embrión, (v) Combina los caracteres de dos padres. Esto introduce variaciones. (vi) La membrana de fertilización desarrollada después de la entrada del esperma impide la entrada de otros espermatozoides en el óvulo.
Interacción Fertilizina-Antifertilizina:
FR Lillie propuso la teoría de la fertilización en 1914, que se basa en el erizo de mar (un Echinoderm). De acuerdo con esta teoría, el huevo (óvulo) secreta una sustancia química llamada fertilizina (compuesta de glicoproteína = monosacáridos + aminoácidos) y el esperma tiene en su superficie una sustancia proteica llamada antifertilizante (compuesta de aminoácidos ácidos).
El fertilizante de un óvulo interactúa con el anti-fertilizante de un esperma de la misma especie. Esta interacción hace que los espermatozoides se adhieran a la superficie del huevo. La adhesión del esperma al huevo de la misma especie a través del reconocimiento químico se conoce como aglutinación.
