Aclaraciones Clase Anterior Los cromosomas están constituidos por dos moléculas de ADN junto con las proteínas asociadas o histonas y se conocen con el nombre de cromátidas. El DNA y las histonas se subunidades repetitivas nucleosomas.
organizan en denominadas
Los extremos del cromosoma se denominan telómeros. El área donde ambas cromátides se encuentran en contacto se conoce como centrómero.
Cinetocoro El cinetocoro es un disco localizado en la parte externa de los cromosomas, en los centrómeros. El cinetocoro esta compuesto por unas proteínas donde anclan los microtúbulos del huso mitotico, durante los procesos de división celular. El cinetocoro es una estructura proteica que permite que cada cromátida se mueva por separado y se distribuya adecuadamente a los nuevos núcleos.
Centrosoma. Es el centro organizador de microtúbulos. En células animales encontramos los centriolos, los cuales vistos al microscopio electrónico se asemeja a unos pequeños barriles. Se encuentran constituidos por nueve tripletas de cortos microtúbulos dispuestos paralelamente unas de otras. Los centrosomas son orgánulos muy importantes en los procesos de división celular, ya que gracias a estas estructuras se originará el huso acromático, gracias al cual se puede llevar a cabo el desplazamiento de los cromosomas a los polos de la célula.
Centriolo El centrosoma en células animales organelos, llamados centriolos
esta constituido por un par de pequeños
Cada centriolo está construido por un anillo de nueve grupos de microtubulos. Ambos centriolos se ubican de manera que quedan perpendiculares entre si. Durante la división celular animal el centrosoma se divide y replica los centriolos, resultando dos centrosomas cada uno con su par de centriolos. Cada centrosoma se mueven a lugares opuestos del nucleo, y de cada uno de ellos crece un haz de tubulos que seran responsables de separar los cromosomas replicados en dos celulas hermanas. Aunque las celulas de las plantas tienen centrosomas con funciones parecidas a las animales, no tienen centriolos.
MEIOSIS
Contenido n del Genoma 1 Célula humana somática Æ 23 pares de cromosomas Cada par
1 cromosoma de origen materno 1 cromosoma de origen paterno
Cromosomas homólogos
Contenido = 2n = DIPLOIDE En la fase S se duplica cada cromosoma Æ cromosomas metafásicos, formados cada uno por dos cromátidas hermanas
Contenido = 4n = TETRAPLOIDE 1 célula que ha pasado por dos divisiones meióticas queda con uno de cada cromosoma. Contenido = n = HAPLOIDE
DIVISIÓN MEIÓTICA II
Divisiones celulares de células de la línea germinal para originar gametos (óvulos y espermatozoides) La meiosis involucra dos divisiones celulares pero sólo un ciclo de replicación de DNA, por lo que las células resultantes son haploides.
DIVISIÓN MEIÓTICA I
MEIOSIS
Después de la replicación del DNA, cada cromosoma consta de 2 cromátidas hermanas unidas. Los cromosomas homólogos se aparean entre sí y realizan entrecruzamientos. Después se forma el huso meiótico, la membrana nuclear se rompe, los pares homólogos se alinean en la placa metafásica y son arrastrados y separados por el huso. Cada uno de los 2 núcleos hijos resultantes de la primera división meiótica contiene uno de los homólogos duplicados, pero recombinados.
Las Cinco Etapas de la Profase en la Meiosis I Leptoteno: Los cromosomas son hebras finas desapareadas que consisten en dos cromátidas hermanas unidas entre sí.
Cigoteno: Los homólogos materno y paterno se aparean para formar bivalentes.
Paquiteno: Los cromosomas se engrosan y se produce el entrecruzamiento (“crossing-over”).
Diploteno: Los homólogos se separan pero se mantienen unidos por un quiasma o quiasmata.
Diaquinesis: Bivalentes más condensados.
Segregación de los Cromosomas en la Meiosis I
quiasma
microtúbulos del huso
cinetocoros de cromátidas hermanas
En la metafase I, los cinetocoros de las cromátidas hermanas están fusionadas o adyacentes entre sí. Los microtúbulos del mismo polo del huso se unen a cromátidas hermanas, mientras que los microtúbulos de polos opuestos se adhieren a los cinetocoros de cromosomas homólogos. Los quiasmas son separados en la anafase I, y los cromosomas homólogos se mueven hacia polos opuestos del huso.
Células Germinales
Células Somáticas 1 división celular que resulta en 2 células hijas
2 divisiones celulares que resultan en 4 células hijas
Se mantiene la dotación cromosómica
Dotación cromosómica disminiuye a la mitad en cada división
Una fase S antes de cada división
Una fase S para 2 divisiones
No ocurre apareamiento de cromosomas homólogos
Sinapsis completa de cromosomas homólogos en profase I
No ocurre entrecruzamiento
Al menos un entrecruzamiento por cada par homólogo
Los centrómeros se dividen en la anafase
Los centrómeros no se dividen en anafase I pero sí en anafase II
Proceso conservativo: los genotipos de las células hijas son idénticos al genotipo parental
Promueve la variación genética entre los productos de la meiosis
Gametogénesis proceso de proliferación y diferenciación celular que da origen a gametos haploides: óvulos y espérmatozoides
Célula Germinal Primordial
MITOSIS
Oogonia Oogonias diploides proliferan por mitosis dentro de la gónada
DIVISION MEIÓTICA I
Oocito Primario La división I de la meiosis es arrestada mientras el oocito primario crece
Maduración del oocito primario
Maduración del oocito primario: se completa la división I de la meiosis
DIVISION MEIÓTICA II
Oocito Secundario división II de la meiosis
Oocito Maduro
Estadíos de la Oogénesis
Maduración del Folículo
Folículo primordial
Oogonia
Folículo primario
Hasta Nacimiento Comienza meiosis I
Feto mitosis
Oocito primario
Oocito primario
Folículo secundario
Dps Nacimiento Arresto meiosis I (diploteno)
Zona pellucida
Oocito secundario El oocito en desarrollo sufre 2 arrestos meióticos: 1.- En la profase de la división meiótica I (diploteno), hasta la pubertad 2.- En la metafase de la división meiótica II, hasta la ovulación
Dps pubertad
Comienza meiosis II Arresto en metafase
Folículo de Graaf (Folículo terciario)
Durante el crecimiento del oocito, las células somáticas que lo rodean proliferan y el oocito aumenta de tamaño y secreta la zona pellucida Oocito secundario
Maduración del Folículo: Folículo Primario
Oocito primario
Células granulosas
Al momento del nacimiento el ovario contiene folículos primarios, que consisten de un oocito primario rodeado de células granulosas. El oocito y las células granulosas están conectadas mediante uniones en hendidura, que permiten el paso de aminoácidos, glucosa y metabolitos para el crecimiento del oocito. Las células granulosas secretan un factor inhibitorio de la meiosis, resposable del primero arresto meiótico
El Folículo Ovárico Maduro (Folículo de Graaf)
Oocito secundario formado después de la compleción de la Meiosis I La zona pellucida rodea el oocito Cumulus oophorus rodea el oocito Un antro lleno de líqudo se forma entre las células foliculares 2 capas formadas del estroma ovárico: Teca interna - vascular Teca externa – cápsula de tejido conectivo
La zona pelucida consiste de glicoproteínas y glucosaminoglicanos. Contiene receptores para espermios, necesarios para la fecundación.
El citoplasma del oocito contiene: -Abundantes ribosomas -Gotas de vitelo (nutritivo) -Gránulos corticales: liberados durante la fecundación para prevenir la poliespermia
Oocito Recién Ovulado
Corona Radiata de Células Foliculares Núcleo
Oocito secundario Citoplasma Zona Pellucida Primer Cuerpo Polar
La ovulación ocurre cuando el folículo de Graaf se rompe, liberando el oocito secundario, que no ha completado aun la segunda división meiótica.
Célula Germinal Primordial
DIVISION MEIÓTICA I
MITOSIS
Espermatogonia
Estadíos de la Espermatogénesis
Después de la madurez sexual, las espermatogonias diploides proliferan por mitosis dentro de los testículos, dando origen a 2 tipos de células: Algunas siguen proliferando como células troncales y otras siguen por la vía de desarrollo de gametos
Espermatocito Primario división I de la meiosis
DIVISION MEIÓTICA II
Espermatocitos Secundarios división II de la meiosis
Espermátidas diferenciación
Espermios Maduros
Espermiogénesis
Sección de un Túbulo Seminífero de un Testículo de Mamífero
Células de Sértoli: Forman la barrera hemato-testicular: seleccionan los elemntos que entran a las células germinales. Secretan proteínas y sincronizan los fenómenos de la espermatogenesis. Células de Leydig: secretan testosterona, requerida para la espermatogénesis.
Espermiogénesis
Pieza terminal
Es el desarrollo morfológico de espermátidas a espermatozoides e involucra:
Cola
1.- Cambios Nucleares: el núcleo se condensa y las histonas de la heterocromatina son reemplazadas por protaminas, que permiten una mayor compactación del DNA, bloqueando la transcripción. 2.- Cambios Citoplasmáticos: Dirigidos a la formación de un spermatozoide mótil capaz de penetrar el óvulo, involucra: - El aparato de Golgi en un polo de la célula forma un acrosoma, que contiene enzimas proteolíticas - El centríolo, en el polo opuesto organiza los microtúbulos para formar el flagelo - Se alinean las mitocondrias en espiral alrededor de la base del flagelo, formando la pieza media del espermatozoide
Pieza media cuello Cabeza
El centro del flagelo contiene un axonema, rodeado de 9 fibras densas externas. El axonema posee la composición característica de 9 + 2 (microtúbulos). Las mitocondrias están dispuestas para la rápida entrega de ATP requerido para el movimiento flagelar. Su estructura en espiral resulta de la fusión de mitocondrias individuales durante la diferenciación de las espermátidas.
Principales Diferencias entre Oogénesis y Espermatogénesis
Oogénesis
Espermatogénesis
Las células proliferan por mitosis sólo durante la vida fetal.
Nuevas células entran en mitosis contínuamente desde la pubertad y durante toda la vida reproductivamente activa
Cada célula que entra meiosis da origen a sólo 1 gameto haploide
Cada célula que entra en meiosis da origen a 4 gametos haploides
Las células germinales se diferencian a lo largo de toda la oogénesis
Los espermios maduros se obtienen mediante un proceso de diferenciación que comienza después de finalizada la meiosis
La meiosis toma (en humanos) muchos años, comenzando en la etapa fetal y terminando al menos después de la pubertad
Las dos divisiones meióticas se desrrollan en cuestión de espermatogénesis
Fecundación
1.- Transporte
Capacitación de Espermios
Movimientos flagelares de baja amplitud de onda
5.- Fecundación El espermatozoide se une a la zona pellucida, produciendo la reacción acrosómica.
3.- Aumento de ATP ↑Ca2+ y ↑ATP intracelular
2.- Unión a epitelio del oviducto - Remoción de colesterol de la membrana plasmática del espermio -Enzimas proteolíticas remueven la capa de glicoproteínas de la superficie acrosomal
4.- Hiperactivación El aumento en el ATP intracelular produce hipermotilidad. Los espermios se liberan del epitelio y viajan hacia el óvulo
Fecundación y Finalización de la Meiosis La fecundación induce la transición de metafase II a anafase II, para completar la segunda división meiótica, junto con la emisión de un segundo cuerpo polar (haploide). El núcleo del espermio se descondensa y el huevo fertilizado o cigoto contendrá 2 pronúcleos haploides, masculino y femenino. En mamíferos, ambos pronúcleos replican sus cromosomas mientras migran al centro del huevo.
Reacción Acrosómica Receptores en el espermatozoide unen a ZP3. La digestión por acrosina permite el paso a través de la ZP y la posterior unión a ZP2
Reacción Cortical Las enzimas de los gránulos corticales remueven los carbohidratos de ZP3, previniendo la unión a la membrana de otros espermios y digieren ZP2 parcialmente, endureciendo la zona pellucida. Estos 2 cambios bloquean la poliespermia.
Unión de los Pronúcleos Femenino y Masculino después de la Fecundación en Mamíferos
Los pronúcleos se encuentran en el centro del huevo y los envoltorios nucleares se interdigitan. Los cromosomas de ambos pronucleos se replican y el centrosoma se duplica. Los envoltorios nucleares se desintegran y los cromosomas duplicados de ambos pronúcleos son integrados en un solo huso mitótico, el que media la primera división del cigoto.
Desarrollo Embrionario Humano Temprano Células Totipotenciales
Previo a la implantación y gastrulación, el macizo celular interno (MCI) forma Epiblasto → bilaminar, formará el embrión propiamente tal Hipoblasto → capa de células planas, formará el saco vitelino (nutrición)
Desarrollo de un Embrión Humano desde la Fertilización hasta la Implantación
Al día 4 la mórula se compacta. Al llegar al útero, el embrión eclosiona desde la zona pellucida. Durante la migración al útero, la zona pellucida previene la adherencia prematura del embrión a la pared del oviducto.
Gastrulación: 3 capas de células derivadas del epiblasto:
Mesodermo Tejido conectivo Cartílago Huesos Músculos Vasos sanguíneos Organos internos (corazón, riñones, bazo, testículos y ovarios)
Endodermo Epitelios (gastrointestinal, repiratorio, urinario) Hígado Páncreas Amígdalas Timo Glándulas tiroides y paratiroides
Ectodermo
Embrión humano de 16 días
Sistema nervioso central y periférico Piel Cabello Dientes Algunos huesos de cabez y cara Algunos músculos Melanocitos Algunas glándulas
SEMANA 12 •
Desde las 12 semanas, el embrión es un feto, en las doce se reconocen rasgos humanos y se determina el sexo.
•
Los nervios y los músculos están desarrollados y permiten movimientos del feto.
•
También es capaz de nadar
SEMANA 22
•
En la semana 22 el feto mide 22 cms. de largo y se mueve con bastante soltura en el interior del útero.
•
La madre puede percibir los movimientos.
•
La piel está cubierta por una materia fina de color blanco (vérnix)
Ecografía (Embarazo de 25 semanas)
SEMANA 40
•
Al cabo de unas 40 semanas el feto está punto de nacer.
•
Ocupa por completo el útero y ya no tiene espacio para seguir creciendo.
•
Tiene sus ojos abiertos y ve la luz por la adelgazada piel materna.
FIN
