Gametogénesis: el proceso de gametogénesis: espermatogénesis y oogénesis

¡Lee este artículo para aprender sobre la espermatogénesis, la formación de ovogénesis, los tipos de huevos y el proceso de gametogénesis!

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 las células somáticas en que sus núcleos contienen la mitad de los cromosomas (haploides) que se encuentran en los núcleos de las células somáticas. 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.

I. La espermatogénesis:

La espermatogénesis se produce en los túbulos seminíferos de los testículos. El epitelio germinal de los túbulos seminíferos consiste principalmente en células germinales primarias cuboidales y células somáticas llamadas células de Sertoli (células nodrizas). La espermatogénesis incluye la formación de espermátidos y espermatozoides.

I. Formación de espermátidas:

Incluye las siguientes fases:

(a) Fase de multiplicación:

Las células germinales primarias no diferenciadas se someten a repetidas divisiones mitóticas y producen espermatogonia. Cada espermatogonio es diploide (2N).

(b) Fase de crecimiento:

En esta fase, las células espermatogoniales crecen activamente a un espermatocito primario más grande obteniendo nutrición de las células lactantes.

(c) Fase de maduración:

Cada espermatocito primario sufre dos divisiones sucesivas, denominadas división de maduración. La primera división de maduración es 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 de naturaleza mitótica, cuatro espermátidas haploides. E Formación de espermatozoides (espermiogénesis).

La transformación de espermátidas en espermatozoides se llama espermiogénesis o espermateliosis. Los espermatozoides son más tarde conocidos como espermatozoides. Durante esta fase, las espermátidas experimentan modificaciones en la forma y cambios en la posición relativa. Los cambios pueden resumirse como en:

Cambios en el núcleo:

El núcleo pierde agua de la savia nuclear, se encoge y asume diferentes formas en los diferentes animales. Los contenidos de ARN del núcleo y el núcleo se reducen en gran medida. El ADN se vuelve más concentrado y el material de la cromatina se empaqueta en pequeños volúmenes.

Formación de acrosomas:

El acrosoma se produce en la parte anterior del núcleo del esperma y contiene enzimas proteasas que ayudan a su fácil penetración dentro del óvulo. El acrosoma se deriva del complejo de Golgi de un espermátido.

Formación de la cola:

El centrosoma de la espermátida consta de dos centriolos. Durante la espermiogénesis, los dos centriolos de las espermátidas se organizan uno tras otro detrás del núcleo. El anterior se conoce como el centríolo proximal y el posterior se conoce como el centríolo distal y la parte basal del filamento axial se produce en la pieza central de los espermatozoides. Las mitocondrias de las espermátidas se fusionan y giran en espiral alrededor del filamento axial.

II. Oogénesis:

Ocurre en los ovarios (gónadas femeninas). La ovogénesis se completa en las siguientes tres fases sucesivas:

(a) Fase de multiplicación:

Para la ovogénesis, algunas células del epitelio germinal adquieren un gran tamaño y se multiplican mitóticamente a partir de una población de células madre de óvulos u oogonia. La oogonia ahora se proyecta hacia el estroma del ovario como un cordón, el tubo de huevo de Pfluger que luego se convierte en una masa redonda, el nido de huevo.

Una célula en el nido del huevo crece y se convierte en el ovocito primario, que es el óvulo futuro. Otros oogonios en el nido forman el epitelio folicular, redondean el ovocito primario para protegerlo y nutrirlo. La estructura, así formada, se llama folículo ovárico (graffiano).

(b) Fase de crecimiento:

La fase de crecimiento de la ovogénesis es comparativamente más larga que la fase de crecimiento de la espermatogénesis. En esta fase, el tamaño del ovocito primario aumenta enormemente. El citoplasma del ovocito se vuelve rico en ARN, ADN, ATP y enzimas.

Las mitocondrias, el aparato de Golgi, los ribosomas, etc., se concentran en el citoplasma del ovocito. El núcleo también se vuelve grande debido a la mayor cantidad de nucleoplasma y se llama vesícula germinal. Cuando se completa el crecimiento del citoplasma y el núcleo del ovocito primario, queda listo para la fase de maduración.

(c) Fase de maduración:

Cada ovocito primario experimenta dos divisiones de maduración, la primera meiótica y la segunda meiótica. 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 dos 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 degeneran.

La diferenciación de Ova:

Los siguientes cambios ocurren durante la diferenciación de ovocitos en óvulos:

(i) Cambios en el núcleo:

El núcleo del ovocito se agranda principalmente debido a la producción de una gran cantidad de savia nuclear. En los ovocitos de algunos animales (p. Ej., Anfibios, reptiles, aves, etc.) aparecen cromosomas con cepillos. El nucleolo de un ovocito en crecimiento aumenta enormemente en tamaño.

(ii) Cambios en el citoplasma:

(a) Las mitocondrias son menos en ovocitos jóvenes pero aumentan en número durante el crecimiento del ovocito.

(b) Cuerpos de Golgi. En los ovocitos maduros a veces desaparecen por completo. Indica que los cuerpos de Golgi se cambian a algunas otras estructuras.

(c) Retículo endoplásmico (ER). En los ovocitos maduros, las membranas de ER generalmente no tienen ribosomas, pero están perforadas por los poros.

(d) Gránulos corticales. Estos son cuerpos esféricos rodeados por una membrana simple y contienen mucopolisacáridos ácidos. En ovocitos maduros, se produce la formación de gránulos corticales.

(e) Vitelogénesis. La síntesis de la yema en los ovocitos primarios se llama vitelogénesis. En peces y anfibios, la vitelogénesis tiene lugar dentro de las mitocondrias modificadas. En otros vertebrados, la yema no se sintetiza en los ovocitos, sino que se produce en el hígado del cuerpo de la hembra. Luego se transporta en forma soluble a través de la sangre a las células del folículo de los ovocitos, donde finalmente se deposita en forma de gránulos de yema o plaquetas de yema.

Ovulo o Huevo:

El óvulo maduro o el gameto femenino es de forma esférica. Su citoplasma se llama ooplasma que contiene un núcleo grande, denominado vesícula germinal. El núcleo contiene un nucleolo prominente. El citoplasma está envuelto por una membrana celular (membrana plasmática).

La membrana que forma la capa superficial de un óvulo se llama membrana vitelina (es la membrana primaria del huevo, por ejemplo, en insectos, moluscos, anfibios y aves). En tunicados y peces, la membrana vitelina se conoce como el corion. Los huevos de mamíferos contienen una membrana similar y en ellos se conoce como la zona pelúcida.

Un espacio perivitelino estrecho está presente entre la zona pelúcida y la membrana plasmática. Las membranas secundarias del huevo son secretadas por los tejidos ováricos alrededor de las membranas primarias del huevo. Se componen de conchas quitinosas en insectos, ascidians y cyclostomes o jalea abrigos en anfibios.

Las membranas de los huevos terciarios son secretadas por el oviducto o el útero, por ejemplo, gelatina que protege al huevo de los peces y anfibios óseos (clara de huevo), las membranas de la cáscara y la cáscara porosa más calcárea externa del huevo de los reptiles y aves. El lado del óvulo que extruye los cuerpos polares se denomina polo animal. El lado opuesto se llama el polo vegetal.

Tipos de huevos:

A. Según la cantidad de yema, los huevos son de los siguientes tipos:

(i) Huevos Microlecíticos:

Contienen una cantidad muy pequeña de yema, por ejemplo, huevos de erizo de mar, tunicados, amphioxus. En los marsupiales (canguro) y los mamíferos euterianos (hombre), los huevos contienen muy poca cantidad de yema y, por lo tanto, estos huevos se llaman alecitos (casi libres de yema).

(ii) Huevos mesolecíticos:

Estos huevos contienen una cantidad moderada de yema, por ejemplo, huevos de Petromyzon (lamprea), pulmón, ranas y sapos.

(iii) Huevos macrolecíticos:

Contienen gran cantidad de yema, por ejemplo, huevos de insectos, tiburones, peces óseos, reptiles, aves y mamíferos prototerianos.

B. Según la distribución de la yema en el citoplasma, los huevos son de los siguientes tipos:

(i) Huevos Homolecíticos:

La yema se distribuye uniformemente por todo el ooplasma (citoplasma del huevo), por ejemplo, huevos de equinodermos y potocordados.

(ii) Huevos telolecíticos:

La yema se concentra en la mitad vegetal, por ejemplo, huevos de anfibios.

(iii) Huevos meiolecíticos:

La yema es muy grande y ocupa casi todo el ooplasma, dejando libre solo una pequeña área de citoplasma en forma de disco para el núcleo, por ejemplo, huevos de reptiles, aves y mamíferos ponedores de huevos.

(iv) Huevos centrolecíticos:

La yema está localizada en el centro, por ejemplo, huevos de insectos.