PRÁCTICA DE LABORATORIO 5 OBSERVACIÓN DE CÉLULAS SEXUALES MASCULINAS Docente: Rolando Hernández Lazo INTRODUCCIÓN Espermatozoide es la célula reproductora sexual masculina o gameto masculino encargada de fecundar al óvulo, aportando la información genética complementaria a la de la célula femenina. Su tamaño es unas 10.000 veces más pequeño que el óvulo. Son microscópicas y una de las más pequeñas del cuerpo. OBJETIVO Observar las células sexuales masculinas en montaje fresco y con tinción. MARCO TEORICO Creación del espermatozoide El Sistema reproductor masculino crea el espermatozoide que es producido en los túbulos seminíferos en cada testículo. La cabeza del espermatozoide contiene el ADN, que al combinarse con el ADN del óvulo, creará un nuevo individuo, la punta corresponde a la porción llamada acrosoma que permite al espermatozoide penetrar en el óvulo y la parte media contiene la mitocondria que suministra la energía que la cola necesita para moverse. La cola tiene un movimiento en forma de látigo de un lado a otro para impulsar el espermatozoide hacia el óvulo. El espermatozoide tiene que alcanzar el útero y la trompa de Falopio con el fin de fertilizar el óvulo de la mujer. Células sexuales masculinas Los espermatozoides son las células sexuales masculinas. Las células sexuales son las únicas capaces de reproducir la especie humana. Son microscópicas y una de las más pequeñas del cuerpo. Se forman y desarrollan en los túbulos seminíferos y se almacenan en el epidídimo, que es un tubo largo y enredado en donde permanecen unos días antes de ser eyaculados o de morir. Están formados por una cola o flagelo que les ayuda a movilizarse y una cabeza o núcleo que contiene toda la información genética que el padre va a heredar a su hijo. El núcleo de los espermatozoides contiene 23 pares de cromosomas, que son la mitad del código genético humano, entre ellos están los que determinan el sexo de la hija o el hijo, o sea que son las células sexuales del padre, las que definen el sexo que tendrá el bebé. Al proceso de formación, crecimiento y maduración de los espermatozoides, se le llama espermatogénesis. Cuando son eyaculados empiezan a moverse rápidamente para poder ganar la carrera hacia el óvulo que van a fecundar, muchos mueren en el camino y de más o menos 400 millones que son expulsados en cada eyaculación, solamente uno de ellos, va a penetrar para fecundar un óvulo si está disponible. Los espermatozoides viven muy poco tiempo, los más fuertes alcanzan unas 72 horas en ambiente adecuado, al entrar en contacto con el aire, mueren inmediatamente. Partes de los Espermatozoide
Espermatogénesis Los espermatozoides son sintetizados (fabricados) en los conductos seminíferos de los testículos y se excretan al exterior en la eyaculación por la uretra a la que acceden tras atravesar los conductos deferentes y las vesículas seminales. Se producen millones de ellos en los testículos. Los espermatozoides se excretan con el semen. Estructura Al observar una pequeña gota de semen en el microscopio, podemos ver los espermatozoides en continuo movimiento y que en cada uno de ellos se puede distinguir tres elementos principales: La cabeza La cabeza, es la parte fecundadora, es la parte más importante del espermatozoide ya que contiene la carga genética (23 cromosomas, en el pronúcleo) que unidos a los 23 del óvulo dan lugar a la célula madre formando 46 cromosomas agrupados en pares. Por tanto, es la parte que se inserta en el óvulo en la fecundación. A esta parte de la cabeza se la conoce como el acrosoma. El acrosoma tiene enzimas, como la hialuronidasa y la acrosina que facilitan la penetración, debilitando mediante la degradación de las paredes del óvulo, concretamente, la zona pelúcida que rodea al ovocito. Esto facilita la fusión de la parte de la membrana del espermatozoide que contacta con la membrana del ovocito, de tal modo que se abre un canal al interior del óvulo. El espermatozoide entra desnudo de su membrana al interior del óvulo, dejando atrás la membrana ya vacía. Por tanto, todas las mitocondrias del cigoto son maternas. Tanto el pronúcleo como el acrosoma están envueltos en medio de una pequeña cantidad de citoplasma y revestidos por una membrana plasmática que une la cabeza al cuerpo del espermatozoide. En los seres humanos la medida de la cabeza del espermatozoide es de 5µm (micrómetro) de longitud. El cuerpo El cuerpo del espermatozoide une la cabeza y la cola. En el encontramos el almacén de energia del espermatozoide gracias a la presencia de mitocondrías que son las encargadas de proporcionar energia para que puedan moverse y llegar a alcanzar el óvulo. Esta energia se obtiene mediante la producción de ATP (adenosina trifosfato). La cola o flagelo Es la parte final del espermatozoide y la encargada de proveerle movilidad. De este modo y mediante el movimiento de la cola o flagelo los espermatozoides son capaces de moverse y ascender a través del cuello uterino hacia las trompas de falopio donde pueden encontrar el óvulo. Dentro de las trompas de falopio los espermatozoides avanzan 1-2 cm, por hora aproximadamente. En los seres humanos, la cola de los espermatozoides es de 50 µm de longitud. Función Durante el acto sexual, el semen es depositado en la vagina de la mujer. Este líquido contiene alrededor de 300 a 500 millones de espermatozoides que, en la vagina, avanzan
más o menos a 1cm. por hora, mediante movimientos originados por su cola o flagelo. Muchos espermatozoides van quedando en el camino ya que mueren; otros, se desorientan, y algunos se van a la trompa, donde no existe óvulo. Finalmente, los espermatozoides llegan hasta el óvulo, y solo uno de ellos logra fecundarlo. El encuentro de la célula sexual femenina y la célula sexual masculina se realiza en el primer tercio de las trompas de falopio, que es la parte más cercana al ovario. El espermatozoide ha de realizar por tanto un recorrido de unos 18cm. desde la vagina hasta las trompas de Falopio, donde podrá fecundar al óvulo. El tiempo que tarda en llegar el espermatozoide al óvulo se calcula que puede ser desde 10 minutos hasta 3 días. El espermatozoide al llegar al óvulo es capaz de fecundarlo rompiendo la barrera exterior del óvulo, de forma que la fusión de ambos gametos (femenino y masculino) da lugar al cigoto, que mediante el proceso de multiplicación celular va desarrollándose en lo que conocemos como el proceso del embarazo. MATERIALES Materiales traídos por el estudiante Microscopio Agua Destilada Guantes Colorante Wrigth Colorante de Azul de Metileno Portaobjetos Cubreobjetos Goteros Tapabocas METODOLOGÍA Montaje de espermatozoides Montaje en fresco Con la ayuda del gotero tome una muestra de líquido seminal, proceda a colocar una gota sobre una lámina portaobjeto y cúbralos con una laminilla cubreobjetos. Observe la preparación al microscopio, comenzando por el de menor aumento hasta obtener el de mayor aumento. Con la presente muestra debe realizar las siguientes observaciones (figura 1 y 2): 1. Tamaño 2. Forma 3. Estructura 4. Tipo de movimiento.
Montaje con tinción de espermatozoides 1. Colocar una pequeña gota de líquido seminal sobre una lámina portaobjetos. 2. Prepare un frotis siguiendo las instrucciones del docente y deje secar a temperatura ambiente. 3. Proceda a realizar la tinción del frotis utilizando colorante de Wrigth. 4. Lave delicadamente con agua destilada (frasco lavador) y deje secar a temperatura ambiente. 5. Observe al microscopio y dibuje lo observado. 6. Haga sus observaciones teniendo en cuenta: Tamaño, Forma y Presencia de estructuras celulares. Interrogante para resolver después de la práctica 1. Los espermatozoides de todos los animales (machos) son iguales? 2. Cuánto viven los espermatozoides después de la eyaculación?
3. Describa los parámetros de supervivencia que deben tener los espermatozoides. 4. Cuánto tarda el espermatozoide en fecundar el óvulo? 5. Cuánto tarda un espermatozoide en llegar al óvulo? 6. Puede el espermatozoide de un animal fecundar a un ovulo humano o viceversa? 7. Elabore un resumen sobre las principales anomalías que sufren los espermatozoides humanos.