Fecundación y Desarrollo Embrionario · Etapas del desarrollo animal 1.-Segmentación •El cigoto...
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Fecundación y Desarrollo
Embrionario
Marlene Bocaz B.
Etapas de la Fecundación
1.-Penetración de la corona radiada:
La hialuronidasa (capaz de hidrolizar el ácido hilaurónico,
mucopolisacárido abundante en la zona pelúcida y en la sustancia cementante de las células foliculares) provocaría la dispersión de las células de la corona, en forma combinada con enzimas de la mucosa tubárica.
Corona radiata Zona pelúcida
Etapas de la Fecundación
2.-Penetración de la zona pelúcida: Es atravesada con ayuda de enzimas, llamadas espermiolisinas,
liberadas por el acrosoma. La liberación de estas espermiolisinas está asociada a una serie de cambios estructurales del espermatozoide, que afectan principalmente al aparato acrosómico. Es lo que se conoce como reacción acrosómica.
En conjunto estos cambios constituyen el llamado proceso de
activación del espermatozoide.
Etapas de la Fecundación
3.- Singamia: fusión de los gametos femenino y masculino.
Fecundación
clasifican en:
1.-Ovíparos: fecundación interna y desarrollo embrionario externo dentro de un huevo provisto de nutrientes y cáscara calcárea, por ej., los Monotremas (ornitorrinco), muchas especies de invertebrados, reptiles y aves.
2.-Ovovivíparos: fecundación interna y desarrollo embrionario incompleto, abandonan el cuerpo de la madre cuando aún son fetos para completar su desarrollo fuera del cuerpo materno, por ej., los Marsupiales (comadrejas, zarigüeyas, canguros). El marsupio (bolsa membranosa) contiene las glándulas mamarias para la alimentación de las crías.
3.-Vivíparos: fecundación interna y desarrollo embrionario interno, por ej., los Euterios o mamíferos.
Etapas de la Fecundación
3.-Penetración de la membrana plasmática del ovocito: • Formación del cono de fertilización o protusión en el
citoplasma del óvulo.
• Los cambios iónicos (de calcio, sodio e hidrógeno) y el citosol causan una despolarización instantánea y temporal de la membrana.
• Los gránulos corticales expulsan su contenido al espacio que les rodea. Esta reacción cortical altera los receptores de glicoproteinas de la zona pelúcida, bloqueando la adherencia de más espermatozoides al huevo.( evitando la poliespermia)
Desarrollo
Desarrollo indirecto • Los individuos juveniles tienen una morfología diferente a
la del adulto
• La metamorfosis se produce en el adulto sexualmente maduro
• Ocurre en insectos y anfibios
Desarrollo directo • El animal recién nacido es una versión en miniatura del
adulto, sexualmente inmaduro.
• Ocurre en reptiles, aves y mamíferos
Desarrollo indirecto
Desarrollo indirecto
Etapas del desarrollo animal
1.-Segmentación • El cigoto se divide sin un aumento de tamaño.
• En la 1ª división aparece el surco de clivaje, que divide al cigoto en dos células, cada una se denomina Blastómero.
• Se forma una esfera sólida de células pequeñas llamada mórula.
• La mórula desarrolla una cavidad al interior y las células de la mórula se convierten en la cubierta externa de una estructura hueca llamada blástula.
• La forma en que se va a realizar la segmentación depende de la cantidad y distribución del vitelo, quien no sufre segmentación.
Chapter 36 11 Clasificación de los huevos
1.-Isolecítico u Oligolecítico: -Vitelo escaso y uniformemente distribuido en todo el citoplásma. - Segmentación total e igual. - Característico de Equinodermos y Precordados como Amphioxus. 2.- Alecítico: - Carece de vitelo. - Característico de mamíferos. 3.-Telolecítico: - Gran cantidad de vitelo. - Vitelo de distribución no uniforme, ocupando casi toda la célula confinando al núcleo y
citoplasma a uno de los polos del huevo ( polo germinativo ) - Segmentación parcial y discoidal. - Característico de aves y reptiles. 4.- Heterolecítico: -Con abundante vitelo, que no se distribuye de manera uniforme. -Segmentación total y desigual. - Característico de anfíbios y anélidos. 5.- Centrolecítico: - Vitelo concentrado en la porción central del huevo, el citoplasma y núcleo quedan reducidos a
una delgada capa marginal. - Segmentación parcial y periférica. - Característico de artrópodos.( arañas, insectos)
Chapter 36 12
ACTIVIDAD : Aparato Reproductor Femenino:
Conteste las siguientes preguntas en su cuaderno, al final de la clase entregue su cuaderno para ser evaluado.
1.-Indique la función de:
a).-Oviductos.
b).-Cérvix.
c).-Vagina.
d).-Útero.
e).-HCG.
f).-GnRH.
g).-FSH.
h).-Estrógeno.
i).-Progesterona.
j).-Prolactina.
k).-Oxitocina.
Aparato reproductor Masculino
1.-Indique la función de:
a).-Testículos.
b).-Escroto.
c).-Uretra.
d).-Célula de Sertoli.
e).-Célula intersticial.
f).-LH.
g).-FSH.
h).-Mitocondrias del espermatozoide.
i).-Testosterona.
j).-Centríolos del cuello del espermatozoide.
k):-Acrosoma.
Fecundación
1.-Indique la función de:
a).-Hialuronidasa.
b).-Espermiolisinas.
c).-Zona pelúcida.
d).-Singamia.
e).-Activación del espermatozoide.
f).-Ovíparo, ovovivíparo y vivíparo.
Chapter 36 16
2.-Gastrulación: • Las células de la blástula migran para formar tres cápas de tejido
– Endodermo, ectodermo, y mesodermo • El embrión de tres capas que se produce es la gástrula. • El Endodermo dará origen a: Epitelio del tubo digestivo y glándulas
anexas ( hígado y páncreas ), epitelio de la vejiga, uretra, sistema respiratorio ( laringe, tráquea y pulmones), faringe, trompa de Eustaquio, tiroides, paratiroides, timo, caja del tímpano, amígdalas.
• El Ectodermo dará origen a: Sistema nervioso central, periférico, epitelios de los órganos de los sentidos ( ojo, nariz, boca, oído ), Epidermis ( glándulas cutáneas, pelo y uñas ), esmalte dental, hipófisis, glándulas mamarias.
• El Mesodermo dará origen a: Tejido conectivo, cartílago, hueso, Tejido muscular, sistema circulatorio ( paredes del corazón, vasos sanguíneos, células sanguíneas ), médula ósea, tejido linfático, corteza suprarrenal, bazo, dermis, riñones, uréteres, gónadas y conductos genitales.
Etapas del desarrollo animal
3.- Organogénesis o Morfogénesis
• Gradualmente el ectodermo, el mesodermo y el endodermo se reordenan para formar los órganos característicos de la especie animal. Este proceso, llamado organogénesis también se efectúa generalmente por inducción.
• Las estructuras adultas se “esculpen” mediante la muerte
de células en exceso, producidas durante el desarrollo embrionario. – Algunas células mueren durante el desarrollo, si no
reciben una “señal de supervivencia”
–En cambio, otras células viven, si no reciben “una señal de muerte”.
Desarrollo embrionario temprano
La diferenciación y crecimiento es rápido durante los dos primeros meses
Se desarrolla la placenta
• La capa exterior de células se convertirá en el corion y formará la contribución embrionaria a la placenta; la masa interior de células se convertirá en el embrión y las otras tres membranas extraembrionarias
• Funciones de la Placenta
– Secreta hormonas—estrógeno y progesterona
– Regula el intercambio de material entre la madre y el feto
Membranas embrionarias de los vertebrados
corion
amnios
embrión
alantoides
saco vitelino
cascarón
Reptil Mamífero
Gastrulación en la rana (a) Blástula
endodermo
ectodermo mesodermo
La blástula justa antes de la gastrulación
La cavidad dentro de la blástula es el blastocele
En el blastoporo se inicia la
gastrulación
(a)
endodermo
ectodermo
mesodermo
Blastocele
(b)
Gastrulación en la rana (b) Migración celular
Las células de la superficie migran al interior de la blástula a través del blastoporo
Las células que quedan en la superficie formarán el ectodermo
Las células internas serán el endodermo y el mesodermo
El endodermo forma el intestino primitivo
Gastrulación en la rana (c) El mesodermo se diferencia
endodermo
ectodermo
mesodermo
Resto del
blastocele
Intestino primitivo
Las células del mesodermo se diferencian para formar el notocordio y las masas musculares
(c)
Tapón de yema en el blastoporo
Gastrulación en la rana (d) Inducción del tubo neural
endodermo ectodermo mesodermo
Intestino
primitivo
Tubo neural en desarrollo
Blastoporo
placa neural pliegue neural El notocordio induce a las células ectodérmicas que están inmediatamente arriba de él a que formen el tubo neural
(d)
Gastrulación en la rana (e) Desarrollo ulterior
Médula espinal
Notocordio
Blastoporo
(futuro ano)
Resto de la yema
Futura boca
Intestino
primitivo
Futuro encéfalo
(e)
Las células conservan todos sus genes durante la diferenciación
Distribución de sustancias reguladoras de genes
(a) (b) (c)
Sustancias en el citoplasma
reguladoras de genes
Núcleo Núcleo
Al dividirse el cigoto, estos materiales permanecen cerca de las mismas posiciones, de modo que las células hijas heredan diferentes sustancias
Cultivo de células madre a partir de un blastocisto
Área prometedora de la medicina
Blastocistos humanos desechados por clínicas de fertilización in vitro
Obstáculos
• Cómo lograr los factores de diferenciación
• Cómo prevenir que las células transplantadas no crescan en forma descontrolada
• Encontrar alternativas para el tejido embrionario humano
Se quita la capa exterior
Se añaden
sustancias para
dispersar la masa
de células interior
o
o
El blastocisto crece en
presencia de factores de
crecimiento
Blastocisto Masa interior de células
La inducción y su papel en la diferenciación
Labio dorsal del blastoporo
transplantado al interior de
una segunda gástrula
Futuras células de piel se
transplantan a la ubicación del
futuro tubo neural
Embrión resultante Se desarrollan
renacuajos
“siameses”
Se forma un tubo neural a
partir de las células
transplantadas
(a)
El recorrido del óvulo
Baja por el oviducto hacia el útero
Óvulo rodeado por las células del folículo
Desarrollo Humano: 15-16 días
ectodermo
mesodermo
endodermo
Saco vitelino
Endodermo
Células mesodérmicas
en formación
Ectodermo
Línea primitiva
Amnios
Desarrollo embrionario humano durante las dos primeras semanas
Cigoto a formación de disco embrionario
El cigoto se
divide; el
blastocisto se
implanta
Línea
primitiva
Se forma un embrión de dos
capas; la cavidad amniótica y el
saco vitelino se abren
Desarrollo humano durante las dos primeras semanas
División múltiple para formar la mórula
ectodermo
mesodermo
endodermo
Saco vitelino
Desarrollo humano: 17-19 días
Notocordio
Surco neural
ectodermo
mesodermo
endodermo
Desarrollo humano: 20-21 días
Saco vitelino formando el
tracto digestivo
Enroscamiento del embrión
ectodermo
mesodermo
endodermo
Cordón umbilical en formación
Desarrollo humano: 22-25 días
Tracto digestivo
Notocordio
Tubo neural
La Placenta
4 5 6 1
13 mm 8 mm 4 mm 2-3 mm
Desarrollo embrionario humano: 6 semanas
Gastrulación; se forman el notocordio
y el principio del tubo neural
Se cierra el tubo neural; el corazón late;
se forman yemas de brazos, cola y
hendiduras branquiales
Partes incipientes del ojo: retina y cristalino. Yemas
de piernas, el encéfalo crece
Se forman dedos
con membranas y el pabellón auricular;
aparece pigmento en la retina, desparece cola y hendiduras
branquiales
Edad en semanas
Embrión
Desarrollo humano: Quinta semana
30 mm
Desarrollo embrionario humano: 7 - 8 semanas
7 8
Se forman dedos del pié con membranas;
los huesos comienzan endureserse; la espalda se endereza; se forman
los párpados
Los brazos se doblan en los codos; los
genitales comienzan a diferenciarse; se
distinguen los desdos
Edad en semanas
Embrión
18 mm
Desarrollo humano:
Séptima semana
Desarrollo humano: Octava semana
87 mm 73 mm 61 mm 50 mm
Desarrollo embrionario humano: 9-12 semanas
Los dedos del pié se separan; los párpados se
desarrollan; ya están presentes las principales
partes del encéfalo
9 10 11 12
Crece el mentón; las fosas nasales se separan; el rostro se ve humano; los
genitales se ven
Aparece un cuello bien definido; los genitales están completos; aparece
el reflejo de succión
Edad en semanas
feto
Se forman los glóbulos de la sangre; se forman todos los órganos principales; aparece pelo
en la cabeza y el cuerpo; la madre siente movimientos
230 mm 190 mm 140 mm
4
El feto podría ser viable si nace, los párpados
se abren, se desarrollan los pulmones; se
deposita grasa bajo la piel
Desarrollo embrionario humano: 4-6 meses
Edad en meses
feto
5 6
El feto podría ser viable si nace, los párpados
se abren, se desarrollan los pulmones; se
deposita grasa bajo la piel
El feto normalmente es viable si nace, aumentan los depósitos de grasa; se pierde pelo corporal; el pelo cefálico está bien desarrollado, casi todos
los sentidos están bien desarrollados el feto voltea la cabeza en el útero
350 mm 300 mm 270 mm
7 8 9
Desarrollo embrionario humano: 7-9 Meses
Edad en meses
feto
ANEXOS EMBRIONARIOS
1.-Saco vitelino: -Característico de ovíparos. - Función almacenar alimento. 2.- Amnios: -Delgada membrana que cubre al embrión. - Función amortiguar y movimiento. 3.- Alantoides: -Característico de reptiles y aves. - Función acumular productos de desechos. - En mamíferos los desechos son eliminados a través de la madre, por lo tanto sólo da
vasos a la placenta. 4.-Corión: - En ovíparos está en contacto con la cáscara porosa, por lo tanto es una superficie de
intercambio de gases. - En los mamíferos forma parte de la placenta. 5.-Placenta: - Se origina a partir del corión que emite una serie de vellocidades ( desidual basal ) - La función es intercambiar sustancias nutritivas y de desechos, además de producir
hormonas Gonadotropina coriónica mantiene el embarazo durante los 3 primeros meses de embarazo, estrógenos, progesterona, somatrotofina coriónica ó lactógeno placentario ( actúa como H. del crecimiento).
Ejemplo del efecto del alcohol en el desarrollo encefálico
Cerebro normal (niño)
Cerebro de un niño (de la misma edad)
mostrando los devastadores efectos del síndrome del alcohol fetal
Fin