Reproducción. Estrategias reproductivas. Órganos reproductores. Formación de las gametas. Fecundación. Implicancias evolutivas de la reproducción

Transcripción

1 Reproducción Estrategias reproductivas Órganos reproductores Formación de las gametas Fecundación Implicancias evolutivas de la reproducción

2 Estrategias reproductivas Asexual Sin gametas - 1 progenitor Sexual Con gametas - 1 o 2 progenitores - mitosis - meiosis - clones - Individuo genéticamente único

3 Reproducción asexual Tipos Fisión Fragmentación Gemación Gemulación

4 Reproducción Asexual: Fisión Binaria Fisión Múltiple En bacterias y protistas

5 Reproducción Asexual: Fisión Binaria Progenitor Mitosis Hijo Hijo

6 Reproducción Asexual: Fisión Múltiple Merozoitos Núcleo Esquizonte Mitosis múltiple Citocinesis Ej. Plasmodium sp.

7 Reproducción asexual: Fragmentación Cada fragmento Individuo completo Ej. Cnidaria Ej. Platyhelminthes Ej. Asteroidea Ej. Polychaeta

8 Reproducción Asexual: Gemación Yemas Yema Adulto Ej. Hydra sp. (Cnidaria)

9 Ej. Drulia sp. (Porifera) Reproducción asexual: Gemulación Individuo a partir de una gémula Agregado de células rodeado de una cubierta resistente Estructura de resistencia al congelamiento y la desecación

10 Reproducción asexual: Características Rapidez (Ej. Bacterias, cada 30 min) Poco gasto energético (sin gametas, sin pareja) Ocurre en: Bacterias, eucariontes unicelulares, invertebrados (cnidarios, anélidos, equinodermos, hemicordados) Vertebrados

11 Reproducción sexual Con gametas Meiosis Recombinación génica

12 Bisexual o biparental Reproducción sexual Hermafroditismo Partenogénesis

13 Reproducción sexual: bisexual o biparental Progenitores genéticamente diferentes Dioicos (sexos separados) Hembra produce óvulos Macho produce espermatozoides Gametas (n) producidas por meiosis (recombinación génica) Fecundación Cigoto (2n) Genérticamente único

14 Reproducción sexual: Hermafroditismo Monoicos: mismo individuo con ambos sexos Fecundación cruzada! Autofecundación Hermafroditismo Simultáneo Hermafroditismo Secuencial (Cambio de sexo) Invertebrados: Ej. Platyhelminthes, Cnidaria, Annelida, etc. Vertebrados: Ej. algunos peces, anfibios

15 Reproducción sexual: Partenogénesis Desarrollo a partir de un óvulo sin fecundar - Activación del óvulo por espermatozoide pero sin singamia (Ej. algunos peces, salamandras ) -Sin intervención de gameta masculina (Ej. platelmintos, anélidos, ácaros, insectos, salamandras)

16 Reproducción sexual: Partenogénesis Determinación del sexo en abejas Reina (2N) Obrera (2N) Zángano (N) Óvulo fecundado Óvulo (N) Óvulo sin fecundar

17 Reproducción sexual: Órganos reproductores

18 Órganos reproductores Órganos sexuales primarios Gónadas (Ovarios y testículos) Células germinales Gametas Óvulos y espermatozoides Hormonas sexuales Órganos sexuales accesorios: transferencia - recepción almacenamiento y liberación de gametas sostén y protección del embrión Nutrición del embrión

19 Sistemas reproductores masculino y femenino generalizados Gónadas Órganos accesorios

20 Aparato Reproductor masculino Hueso púbico Vejiga ureter Vesícula seminal Recto Conducto eyaculador Tejido eréctil Próstata uretra Glándula bulbouretral Pene Gonoporo Escroto Testículo Epidídimo Conducto deferente Ej: Humano

21 Aparato Reproductor masculino Testículo Glándulas accesorias C. deferente Vesícula seminal C. eferente Gonoporo Ej: Insecto Ducto eyaculador

22 Gametogénesis = Formación de las Gametas Gametogénesis Espermatogénesis Oogénesis

23 Corte transversal de un túbulo seminífero Formación de gametas masculinas: Espermatogénesis Epidídimo Conductos eferentes Testículo Túbulos seminíferos Tabiques Conducto deferente

24 Túbulo seminífero Células de Leydig ( )

25 Célula de Sertoli Espermatogénesis Espermatogonia (diploide) LUZ del túbulo Espermatocito 1rio (diploide) Espermatocito 2rio (haploide) Espermátidas (haploides) Espermatozoides Crossing over Separación de homólogos Separación de cromátidas hermanas Espermiogénesis

26 Espermiogénesis Espermátida Remoción de parte del citoplasma Condensación de los cromosomas Desarrollo del acrosoma Formación del Flagelo Espermiación (liberación a la luz) Espermatozoide

27 Espermiación

28 cabeza cuello cola Morfología gral. del espermatozoide

29 Formación y recorrido de los espermatozoides Epidídimo Conductos eferentes Túbulos seminíferos Testículo Túbulos seminíferos Tabiques Conductos eferentes Epidídimo Conducto deferente Conducto eyaculador `Gonoporo Vesícula seminal Conducto deferente Producción y maduración (humanos) Epidídimo: Maduración final y almacenamiento Producción contínua: comienza en la pubertad. (cientos de millones/día).

30 Aparato Reproductor femenino Ovarios Oviductos Receptáculo seminal Glándula accesoria vagina Ej. Insecto

31 Aparato Reproductor femenino Ovario Oviducto o Trompa de Falopio Útero Vejiga Hueso púbico Uretra Cuello del útero o cervix Recto Clítoris Labio menor Labio mayor Vagina Ano Ej. humano

32 Oogénesis Oogonia (diploide) Folículos primarios Folículo en desarrollo Primer cuerpo polar Segundo cuerpo polar Oocito primario (diploide) Oocito secundario (haploide) Óvulo (haploide) Folículo maduro con oocito 2rio Ruptura del folículo Cuerpo lúteo Fecundación

33 Maduración del óvulo Folículos en crecimiento con oocito I (2n) Vasos de la médula Folículos primarios (2n) Corteza Epitelio ovárico o germinal Médula ovárica 50 X Corte longitudinal de un ovario de mamífero

34 Folículo en crecimiento Células foliculares en crecimiento Casi maduro m. plasmática o de De Graaf Citoplasma Núcleo de oocito Líquido folicular

35 Maduración del óvulo Oocito 1rio detenido en Profase I de la 1ra. división meiótica (Mayoría de Vertebrados; muchos invertebrados). se completa con la ovulación (Aves y mayoría de mamíferos). se completa durante el apareamiento, poco antes de la fecundación (algunos peces, anfibios y reptiles y muchos invertebrados). En humanos Nacimiento: Oocito 1rio detenido en Profase I. Pubertad: Oocito 2rio detenido en Metafase II se libera (ovulación) y continúa la división si es fertilizado.

36 Fecundación: Implicancias Singamia = unión de gametas Recombinación de genes maternos y paternos Reestablecimiento de la diploidia Marca el inicio del desarrollo (activación de la cigota)

37 Modelo clásico para estudios de desarrollo: Erizo de Mar Otros modelos: ratón, hámster y conejo

38 Extracción de gametas

39 Contacto y reconocimiento de las gametas Atracción Factor quimiotáctico específico liberado por el óvulo

40 Cómo ingresa el espermatozoide? Cómo se evita la polispermia?

41 Óvulo de erizo de mar Núcleo Espermatozoide 3) Membrana plasmática 1) Capa gelatinosa Grano de vitelo 2) Envuelta vitelina Sistema complejo preparado para nutrir al embrión y para dirigir su desarrollo (reservas de vitelo, RNAm, ribosomas, RNAt)

42 Contacto de gametas en erizo de mar y bloqueo de la polispermia Núcleo del espermatozoide Saliente acrosomal Proteínas de reconocimiento Envuelta vitelina M. plasmática Capa gelatinosa Corteza del óvulo Gránulo cortical Otro espermatozoide Cono de fecundación Fusión de las membranas del óvulo y del espermatozoide M. de fecundación Descarga de gránulo cortical Proteínas de reconocimiento específico (acrosoma) Receptores específicos (envuelta vitelina) Bloqueo rápido Reacción cortical Entrada de H 2 O y endurecimiento de m. vitelina

43 Fertilización en humanos: Secuencia de eventos Células de la granulosa a) Espermatozoide capacitado a) Capacitación b) b) Pasaje cels.granulosa Zona pelúcida c) c) Unión a la ZP-Reacción Acrosomal (sp-specífica) Gránulo cortical 2do.cuerpo polar (g) (h) (f) e) d) d) Penetración de la ZP e) Fusión con oolema (m. plasmática) f) Activación oocito (reinicio de meiosis) Pronúcleos g) Liberación 2do.CP h) Formación de Pronúcleos

44 Singamia

45 Formación de la cigota y activación Fusión de membranas Pérdida del flagelo y mitocondrias Ruptura de membrana nuclear del espermatozoide Descondensación de ADN y agrandamiento del núcleo = pronúcleo masculino. Migración del pronúcleo masculino Singamia y formación del núcleo de la cigota Cambios en citoplasma de la cigota para la preparación del desarrollo embrionario Síntesis de ADN y proteínas Relocalización espacial de determinantes morfogenéticos (activación/inhibición de genes)

46 Secuencia temporal durante la fecundación y desarrollo inicial del erizo de mar Comienza la gastrulación Primera división del cigoto; comienzo de la segmentación Comienzo de la síntesis de ADN Fusión de los núcleos del óvulo y del espermatozoide Comienzo de descondensación del núcleo del espermatozoide Migración del espermatozoide hacia el centro del óvulo Se completa la m. de fecundación Reacción cortical Fusión de las membranas de óvulo y espermatozoide Comienzo del bloqueo rápido Contacto del espermatozoide y del óvulo

47 Formas de eclosión y parición Ovíparos Ovovivíparos Localización del desarrollo Alimentación Vivíparos

48 Ovíparos Huevos son depositados en el medio ambiente. Fecundación interna o externa. Desarrollo externo Menor protección Sin alimentación parental

49 Ovovivíparos Retención de óvulo fecundado dentro del cuerpo Fecundación interna. Ej. algunos insectos, anélidos, gasterópodos, reptiles y peces Desarrollo interno Sin alimentación parental Oviducto Vitelo

50 Vivíparos Fecundación interna La cigota se desarrolla en oviducto o en útero Desarrollo interno Con alimentación parental Ej: mamíferos, también insectos, escorpiones, algunos anfibios y reptiles

51 Determinación del sexo Factores no genéticos Sin cromosomas sexuales

52 Estrategias reproductivas Asexual Uniparental Sin gametas Produce clones Mitosis Tipos Fisión Gemación Gemulación Fragmentación Sexual Biparental Con gametas Recombinación génica Meiosis Tipos Bisexual Hermafroditismo Partenogénesis

53 Reproducción sexual : Implicancias evolutivas Reproducción sexual Gametas Búsqueda de pareja >Tiempo > Energía

54 Número de individuos Ej. 2 especies de un mismo género 1 sp. unisexual 1 sp. Bisexual Unisexual Bisexual Años

55 En la naturaleza son más los animales con reproducción sexual Explicación posible: VARIABILIDAD GENÉTICA La recombinación génica asegura la producción de genotipos nuevos algunos de los cuales sobrevivirán ante cambios ambientales La reproducción sexual está favorecida por la selección natural