2.4 Gametogenesis Animal Y Vegetal (1).ppt

Universidad Dr. José Matías Delgado FACULTAD DE AGRICULTURA E INVESTIGACIÓN AGRÍCOLA “ JULIA HILL DE O‘ SULLIVAN “

Nombre de la Materia : Genética General Lic. Sonia Edith Solórzano

UNIDAD 1.Introducción al campo de la genética, Bases físicas y químicas de la herencia Objetivo General: Conocer los campos de aplicación de la genética, Bases físicas y químicas de la herencia para la replicación, trascripción y traducción de las características genéticas para su expresión. Contenido: 1. Introducción al campo de la genética 1.1Conceptos y objetivos del curso 1.2 Revisión histórica 1.3 Campos de aplicación 1.4 Perspectivas de la genética 2. Bases físicas de la herencia 2.1 la célula 2.2 los cromosomas. número, morfología y tipos 2.3 división celular: mitosis y meiosis 2.4 la gametogénesis animal y vegetal 2.5 leyes de Mendel 2.5.1 cuadro de punnet 2.5.2 principio de segregación 2.5.3 principio de distribución independiente 2.5.4 análisis de los trabajos de Mendel 3.Bases bioquímicas de la herencia 3.1 ácidos nucleicos 3.1.1 ácido desoxirribonucleico, ADN. composición y estructura 3.1.2 ácido ribonucleico, ARN. composición, tipos y funciones 3.2 duplicación de ADN 3.3 síntesis de ARN 3.4 síntesis de proteínas 3.5 dogma central de la biología 3.6 código genético. Propiedades

2.4 LA GAMETOGÉNESIS ANIMAL Y VEGETAL La formación de gametos recibe el nombre de gametogénesis.

Los órganos que producen los gametos se llaman gónadas en los animales y gametangios en los organismos vegetales. La reproducción es la capacidad que los seres vivos tienen para perpetuarse y dar lugar a otros individuos semejantes a ellos y constituye una función básica de todo organismo.

 Hombre / Mujer un gameto femenino, generalmente grande e inmóvil, y un gameto masculino, pequeño y móvil.

 En plantas y algas se distinguen tres casos : •Isogamia. Los gametos son idénticos, generalmente móviles. •Anisogamia. Uno de los gametos es inmóvil y más grande. •Oogamia. El gameto inmóvil, femenino, es rico en reservas nutritivas, que hereda tras la fecundación el cigoto, y que facilitan el primer desarrollo de un nuevo organismo pluricelular, hasta que éste es capaz de asegurar por sí mismo su nutrición.  Animales inferiores, como las esponjas no han desarrollado órganos especializados para la formación de gametos, por lo que algunas células de estos organismos se transforman en óvulos y otras en espermatozoides, produciendo en el mismo individuo óvulos y espermatozoides, por lo que son hermafroditas, como hidras, esponjas y lombrices de tierra.

CONCEPTOS Alelo: La forma física de un gene, es decir la parte de un cromosoma que codifica, por ejemplo el color de la flor. Hermafrodita: 1.En las plantas es la flor que reúne los aparatos masculinos (androceo) y la femenino (gineceo) en la misma pieza, ejemplo flor de guayaba. 2. En animales es el individuo que reúne los dos sexos en el mismo genotipo. Heterocigoto: Individuo que presenta alelos diferentes de un mismo gene.

Homocigoto: Individuo que presenta alelos iguales. Homosexual es una orientación sexual que se define como la interacción o atracción sexual afectiva, emocional y sentimental hacia individuos del mismo sexo. Heterosexual es una orientación sexual caracterizada por el deseo y la atracción hacia personas del sexo opuesto o refiere al comportamiento sexual entre individuos de distinto sexo. Un hombre heterosexual se siente atraído por las mujeres, mientras que una mujer heterosexual siente atracción por los hombres.

LA GAMETOGÉNESIS ANIMAL Los gametos, son las células sexuales Haploides de los organismos pluricelulares originadas por meiosis. A partir de las células germinales (células diploides) Los gametos son células compuestas por un solo juego de cromosomas , con una versión única de la información genética que determinará las características físicas de la persona que durante la fecundación se fusionarán con otro gameto del sexo opuesto para formar el cigoto La reproducción sexual esta conformada por dos etapas : 1)

Una primera etapa también llamada gametogénesis, en la cual se produce el gameto o unidad reproductora mediante el proceso de meiosis 2) La segunda etapa o fecundación durante la cual el gameto masculino y el femenino se unen para formar el huevo o cigoto

 La gametogénesis masculina, denominada Espermatogenesis, conduce a la formación de cuatro espermatozoides haploides (n) por cada célula que entra en la meiosis.  La gametogénesis femenina, llamada ovogenesis, genera un solo óvulo por cada célula que entra en la meiosis, mediante un proceso donde todo el citoplasma es concentrado en un solo, de los dos núcleos en cada división meiótica.

Una vez fusionados producen una célula denomina cigoto o huevo fecundado que contienen dos conjuntos de cromosomas por lo que es diploide (2n)  En las etapas de la ovogénesis y Espermatogénesis : hay divisiones por mitosis y meiosis. En la primera resulta un óvulo con 23 cromosomas (mitad de la carga genética de la madre) y en la segunda un espermatozoide con 23 cromosomas (mitad de la carga genética del padre), al unirse, el óvulo y el espermatozoide forman una célula con 46 cromosomas (lo normal en el ser humano) que posee la mitad de la carga genética del padre y la mitad de la carga genética de la madre.

Espermatogénesis Es el proceso de formación de los espermatozoides o gametos masculinos que tiene lugar en las gónadas o los órganos sexuales primarios o testículos de los machos, en donde se generan las hormonas esteroidales Los millones de espermatozoides que producen los testículos provienen de unas células diploides conocidas como espermatogonias. Las espermatogonias se dividen muchas veces por mitosis para dar origen a nuevas espermatogonias, pero algunas se transforman en espermatocitos primarios que al dividirse por meiosis generan espermatocitos secundarios los cuales llevan a cabo la segunda división por meiosis y reciben el nombre de espermátidas haploides( cuatro Espermatozoides) En general, el espermatozoide es una célula pequeña y móvil que consta de una cabeza y una cola.

En la cabeza, cerca de la punta, se observa el acrosoma, donde se acumulan las vesículas de Golgi que forman enzimas hidrolíticas para permitir al espermatozoide penetrar al óvulo. En la pieza intermedia se disponen las mitocondrias, que proporcionan energía suficiente al flagelo para permitir su desplazamiento hasta encontrarse con el óvulo. En los varones, la meiosis se inicia cuando el individuo alcanza la madurez sexual. El tiempo de vida de los espermatozoides es muy variado; por ejemplo, el espermatozoide de un zángano puede vivir dentro del cuerpo de la abeja reina durante más de un año; en los seres humanos, la actividad del espermatozoide puede mantenerse hasta una semana dentro del aparato reproductor femenino.

Ovogénesis La ovogénesis es el proceso de formación de los óvulos o gametos femeninos que tiene lugar en las gónadas o los órganos sexuales primarios o ovarios de las hembras. Los ovarios se generan varias hormonas esteroidales en diferentes estadios del ciclo menstrual: los estrógenos y la progesterona Las células germinales diploides generadas por mitosis, llamadas ovogonias, se localizan en los folículos del ovario, crecen y tienen modificaciones, generando los ovocitos primarios. Éstos llevan a cabo la primera división meiótica, dando origen una célula voluminosa u ovocito secundario que contiene la mayor parte del citoplasma original y otra célula pequeña o primer glóbulo polar. Estas dos células efectúan la segunda división meiótica : • El ovocito secundario formara dos células: una grande, que contiene la mayor parte del citoplasma original , convirtiéndose en un óvulo maduro haploide y otras tres pequeña o segundo glóbulo polar. • Los glóbulos polares se desintegran rápidamente.

Al crecer, los óvulos se rodean de una capa de células diferentes, constituyendo el folículo de Graaf, este se llena de líquido y crece, hasta formar una vesícula grande que sobresale de la pared del ovario. En su interior existe ya un solo óvulo grande. Al reventar el folículo, el óvulo ya maduro y rodeado de células foliculares se dirige a las trompas de Falopio, donde puede ser fecundado. La liberación del óvulo por el ovario se conoce como ovulación. En los seres humanos, el feto femenino empieza a formar ovogonias, pero se detiene el proceso de meiosis en la etapa de ovocito secundario hasta que, a partir de la pubertad y por efectos hormonales, se desprende un ovocito en cada ciclo menstrual; la segunda división meiótica ocurre después de efectuarse la penetración del espermatozoide.

LA GAMETOGÉNESIS ANIMAL DIFERENCIAS ENTRE OVOGÉNESIS Y ESPERMATOGÉNESIS. MUJER HOMBRE Se realiza en los testículos. Ocurre a partir de una célula diploide llamada espermatogonia Cada espermatogonia da origen a cuatro espermatozoides. En la Meiosis I el material se divide equitativamente.

Se realiza en los ovarios. Ocurre a partir de una ovogonia.

Cada ovogonia da origen a un óvulo y tres cuerpos polares inútiles. En la Meiosis I no se divide el material equitativamente quedando casi todo el citoplasma en una sola célula hija o óvulo maduro haploide Durante toda la vida del hombre La mujer nace con un número determinado de se producen espermatozoides de óvulos aprox. 400.000. manera ininterrumpida. Principales Hormonas sexual Femeninas: Principal Esteroide sexual hormona folículo estimulante(FSH) que masculino La testosterona estimula a los ovarios a producir hormonas esteroidales , los estrógenos y la progesteroma asi como la hormona luteinizante(LH)

LA GAMETOGÉNESIS ANIMAL SEMEJANSAS ENTRE OVOGÉNESIS Y ESPERMATOGÉNESIS.

SEMEJANZAS Ambos procesos constituyen sub-procesos de la Gametogénesis. Tanto en Ovogénesis como en Espermatogénesis hay producción de células sexuales o gametos. En ambos procesos intervienen tanto divisiones mitóticas como meióticas. Ambos procesos pertenecen a modalidades de reproducción sexual en animales. Ambos procesos se forman dentro de órganos reproductores o gónadas Ambos procesos inician sus fases a partir de células germinales producidas por mitosis.

LA GAMETOGÉNESIS ANIMAL COMPARACIÓN DE ÓVULOS Y ESPERMATOZOIDES.

Dimensiones Reservas nutritivas Movimiento

Óvulos Grande

Espermatozoides Pequeño

Vitelo

Nada

Inmóvil Uno de cada célula Número germinal(sólo uno en los ovarios) La mitad del que Número de hay en las células cromosomas del cuerpo(n)

Nada con su cola Cuatro por cada célula germinal(millones en los testículos) La mitad del que hay en las células del cuerpo(n)

CONCLUSIONES •La Gametogénesis equivale a lo que sería la primera etapa de la reproducción sexual en plantas y animales. • Mediante este proceso se da la formación de células sexuales llamadas gametos •Existe la Espermatogénesis y la Ovogénesis que son sub-procesos de formación de gametos masculinos y femeninos respectivamente. •La Espermatogénesis se realiza en los testículos de los machos y es el proceso por el cual se producen los espermatozoides. •La Ovogénesis se realiza en los ovarios de las hembras y es el proceso mediante el cual se originan los óvulos. •Con la formación de gametos masculinos y femeninos, posteriormente continuaría la fusión de estos a través de la fecundación dando origen a un óvulo fecundado llamado cigoto. •La Gametogénesis es un proceso primordial para el desarrollo de la reproducción sexual y de esta manera beneficia la continuación de la especie. •La reproducción sexual representa una gran ventaja evolutiva que permite la combinación de las características genéticas de dos individuos en la población y representa las variantes genéticas para que ocurra la selección natural.

LA GAMETOGÉNESIS VEGETAL. Los ciclos vitales más complejos se encuentran en vegetales. Estos ciclos vitales, que se caracterizan por alternancia de generaciones : 1.Una etapa diploide multicelular, denominada generación esporófita(plantas con esporas) 2.Una etapa haploide multicelular, a la que se llama generación gametófita (plantas con gametos)

Los gametos : 1. femenino se llama oosfera, célula huevo o gameto femenino 2. el gameto masculino grano de polen , que fecunda a la oosfera. La generaciones alternas se definen como los gametofitos que producen gametos que se unen para formar esporofitos , los que a su vez originan las esporas que se desarrollan nuevamente en gametofitos hasta completar el ciclo. El ciclo de vida de las plantas superiores se caracteriza por la alternancia de generaciones (esporofítica versus gametofítica).

En plantas inferiores como el musgo y la hepática el gametofito constituye la generación manifestante de vida independiente y el esporofito es pequeño y dependiente del gametofito. En plantas superiores como el helechos , gimnospermas (plantas con conos o piñas) y angiospermas (plantas que dan flores) el esporofito constituye la generación manifestante e independiente y el gametofito constituye la generación dependiente del esporofito .

 La parte masculina de la flor está representada por los estambres formados por el filamento y la antera  La parte femenina la constituye el gineceo cuyas partes son: estigma, estilo, y ovario.

O Gineceo

LA FLOR es una yema con crecimiento limitado ,generalmente originado en las axilas de las hojas , cuyas partes son adaptadas y modificadas para la formación y desarrollo de las células reproductivas para la formación del fruto/semilla. Las flores completas o hermafroditas ,poseen órganos masculinos que son el Androceo con sus componentes Estaminados y en su interior las microporas o granos de polen y el Femenino o Gineceo compuesto por el pistilo con sus Óvulos , forman las macroosporas o saco embrionario  Las plantas que tienen flores unisexuales en las cuales los órganos están en la misma planta , son llamadas monoicas.  Cuando los órganos están en diferentes planta son llamadas dioicas  El Ovulo llamado Megasporangio es el precursor de la semilla. Esta constituido por : un Funículo, Pedúnculo, Integumento ,Micro pila ,Nucela y saco embrionario . •El funiculo es el soporte del ovulo que une la placenta •Los integumentos son capas que envuelven a la nucela y quedando una pequeña abertura el micrópilo por el cual penetrara el tuvo de polen . •La nucela es el cuerpo del ovulo y contiene el saco embrionario y durante el desarrollo sirve de alimento al embrión y en estado de reposo sirve de tejido de reserva y es llamado perisperma •El saco embrionario esta en el tejido nuclear y contiene ocho núcleos

La MACROESPOROGENESIS es el proceso de gametogenesis en la parte femenina de la flor (ovario) , que origina las células reproductivas llamados saco embrionario. Se inicia con el aparecimiento de la célula megaspora madre diploide en el tejido nucelar esta se divide en dos , la interior se llamara célula madre del saco embrionario. Luego de divisiónes meiotica, se formara cuatro megasporas haploides, de las cuales tres se degeneran ( no son funcionales ) y la celula funcional, sufrirá tres divisiónes mitóticas , sin división del citoplasma, produciendo una célula grande con ocho núcleos polares haploides llamado saco embrionario inmaduro De estos tres nucleos , se aíslan en pequeñas células en posición opuesta al micrópilo, que se Llamaran antipodas Otros tres nucleos se aislan y se agrupan junto al micrópilo ,dos de estos se llamaran sinergidos y el tercero en posición central se desarrollará en un núcleo huevo o gameto femenino o oosfera En la parte central del saco embrionario ( gametofito femenino ) quedan los dos núcleos polares ( MACROGAMETOGENESIS ) de esta forma se completa el desarrollo del saco embrionario , con tres antípodas (n) , dos sinergidas ( n) y la oosfera , célula huevo o gameto femenino (n)

La MICROSPOROGENESIS y MICROGAMETOGÉNESIS es el proceso de gametogenesis en la parte masculina de la flor (antera), en esta fase la antera presenta cuatro lóbulos ocupados por los sacos polínicos que origina las esporas reproductivas llamados granos de polen que se forman dentro de unas estructuras denominadas micro esporocitos

El granos de polen o microsporas, en su parte interna , surge una vacuola central y el núcleo de esta , sufre una división mitótica , resultando una pequeña célula generativa y una de mayor tamaño llamada célula vegetativa. Cuando el grano de polen dentra en contacto con el estigma y germina se desarrolla el tuvo polínico que es el resultado el crecimiento de la célula vegetativa. El tuvo polínico crese a través del estilete hasta llegar al ovulo , a través del cual se desplaza a la célula generativa, esta sufre una división mitótica, formando dos células espermáticas La formación de la semilla comienza con el proceso de fecundación mediante la unión de los gametos . Las anteras al llegar a la maduración se rompen liberando granos de polen , los cuales son traslados por el viento o por insectos hasta llegar al estigma. Los granos de polen al germinar desarrollan el tuvo polínico que atraviesa el canal del estilete llegando al ovulo

A travez del tuvo polinico , pasan al interior del ovulo, por por la micropila, las dos células espermáticas del grano de polen y una se fusionara con el nucleo de la oosfera ( gameto femenino ) para formar un cigoto diploide, y desarrollará el embrión de la semilla El otro núcleo espermático se une con el núcleo diploide del saco embrionario ( nucleos polares ) para formar un núcleo triploide (3n) el cual se divide de manera mitótica para producir un tejido nutricio rico en almidones llamado endospermo, este proceso es llamado doble fecundación o singamia típico de las angiospermas .

LA GAMETOGÉNESIS VEGETAL

Atentamente: Sonia Solórzano [email protected]