¡Descarga Como ocurre la implantacion y más Apuntes en PDF de Biología Humana solo en Docsity!
Biología del desarrollo. Cuaderno de trabajo
CAPÍTULO 5: Fecundación
Introducción
La fecundación es la unión del espermatozoide con un ovocito secundario; se lleva a cabo en la ampolla de la trompa de Falopio a través de diversos procesos que permiten la fusión entre ambos gametos. Previo a esto se requieren cambios en el espermatozoide, como es la capacitación y la reacción acrosómica.
Capacitación del espermatozoide
La capacitación del espermatozoide es un requisito indispensable para que ocurra la fecundación; dicho proceso es muy complejo e incluye cambios metabólicos y modificación en la permeabilidad de la membrana plasmática del espermatozoide. Esto ocurre mientras el espermatozoide recorre la cavidad uterina y la luz de la trompa de Falopio.
Desde que se deposita el semen en la vagina se inicia la carrera en la que se capacitarán los espermatozoides, y el más apto es el que podrá fertilizar al ovocito. De los millones de espermatozoides que se depositan durante el coito (100 millones por mililitro aproximadamente), la mayoría muere debido a la acidez propia de la vagina. De hecho, la alcalinidad del semen neutraliza este medio. Más tarde, los espermatozoides sobrevivientes atraviesan el conducto cervical ocluido por moco en el que quedan atrapados muchos otros, algunos se almacenan entre los pliegues de mucosa cervical y después se liberan lentamente desde ese lugar.
Los espermatozoides que logran atravesar el cuello uterino continúan su ascenso a través del cuerpo del útero, donde inician su capacitación. Durante este proceso, la cabeza del espermatozoide pierde su cubierta de proteínas, se modifica la permeabilidad de la membrana plasmática a los electrólitos de calcio y potasio; esto le confiere la capacidad de responder a estímulos externos como los que produce la zona pelúcida, la cual desencadena otro fenómeno: la reacción acrosómica.
Inicio de la fecundación
La fecundación comienza desde el momento en que el espermatozoide se abre paso a través de las barreras del ovocito: corona radiada, zona pelúcida y membrana plasmática, así como los eventos que suceden en el interior del ovocito en respuesta a la penetración.
Dispersión de la corona radiada
Al encuentro del ovocito sólo llegan los espermatozoides más aptos (alrededor de 200), los cuales siguen mecanismos quimiotácticos que producen las células foliculares del cúmulo oóforo, entre ellos la progesterona.
Durante la fecundación, los espermatozoides se enfrentan a la primera barrera, la corona radiada, la cual eliminan principalmente por el movimiento de sus colas, aunque se ha mencionado también como responsable a la hialuronidasa fija a su membrana plasmática (figura 5-1A).
Figura 5-1. A) Dispersión de la corona radiada por el movimiento flagelar de los espermatozoides. B) Ilustración que muestra el proceso de reacción acrosómica y formación de los poros.
Reacción acrosómica y penetración de la zona pelúcida
Cuando el espermatozoide alcanza la zona pelúcida se inicia la reacción acrosómica; en los mamíferos el factor inductor de esta reacción es la glucoproteína Zp3 localizada en la zona pelúcida. Como respuesta a este estímulo, la membrana plasmática que rodea al acrosoma se une a la membrana acrosómica externa formando perforaciones que permiten la liberación de las enzimas como hialuronidasa, acrosina, colagenasa, tripsina, estearasas, etc. Estas enzimas se sintetizan en la membrana acrosómica interna (figura 5-1B). Al finalizar la reacción acrosómica el espermatozoide penetra la zona pelúcida, en parte por la unión a la Zp3 así como por el impulso mecánico proporcionado por el flagelo y las enzimas hidrolíticas secretadas por el acrosoma, las cuales causan la interrupción de la continuidad de la zona pelúcida.
Penetración de la membrana plasmática
Cuando llega el espermatozoide hasta la membrana plasmática del ovocito, ya carece de un segmento de membrana plasmática que cubría el tercio anterior de su cabeza y sólo persiste en la región posterior, a ésta se le conoce como membrana posacrosomal. En dicha membrana se localiza una molécula llamada fertilina, cuya unión con las integrinas de la membrana plasmática del ovocito permite la fusión de ambas membranas. Debido a lo anterior, penetra hacia el citoplasma del ovocito el contenido del espermatozoide como el núcleo, el cuerpo pericentriolar (centriolo proximal) y el filamento axial o axonema, este último degenera después (figura 5-2).
Figura 5-2. Esquema que representa la penetración del espermatozoide hacia el citoplasma del ovocito.
Etapa de cigoto
Después de la fase de pronúcleos, éstos pierden su cubierta nuclear y replican su DNA, se aproximan entre sí y se fusionan intercambiando su material genético en un fenómeno que se denomina anfimixis (figura 5-5A); en este momento se establece el genoma del nuevo ser, se determina el sexo del embrión y ocurre la variación de la especie. Si el espermatozoide que fecunda tiene un cromosoma X, al unirse con el del ovocito se determinará el género femenino (XX); si es Y el género será masculino (XY).
Figura 5-5. A) Figura que muestra el intercambio de material genético. B) Cigoto que ha restablecido la condición diploide. El núcleo contiene 46 cromosomas.
Una vez completado lo anterior se establece la etapa de cigoto, 24 a 36 horas después de la fecundación. El cigoto es diploide como resultado de la unión de los pronúcleos haploides de ambos gametos. El cigoto es una célula completa desde el punto de vista estructural y adquiere su característica totipotente. En esta etapa ocurre la activación del huevo, mecanismo necesario para iniciar su primera división de segmentación (figura 5-5-B).
Bibliografía
Aitken RJ, Buckingham DW, Harkiss Det al.. The extragenomic action of progesterone on human spermatozoa is influenced by redox regulated changes in tyrosine phosphorylation during capacitation.Mol Cell Endocrinol 1996a; 117 :83–93.
Alberts B, Dennos B, Lewis Jet al.. (editores).Molecular Biology of The Cell. 3rd ed. New York, NY. Garland Publishing, Inc., 1994.
Bellido P. Mecanismo de fertilización.Ginecol Obstet 1997; 43 :3 :183–90.
Carlson BM. Human Embryology and developmental biology. 4a^ ed. Elsevier, 2009.
De Lamirande E, Leclerc P, Gagnon C. Capacitation as a regulatory event that primes spermatozoa for the acrosome reaction and fertilization. Mol Hum Reprod , 3:175–193. 1997. [PubMed: 9237244]
Evans JP, Schultz RM, Kopf GS. Mouse sperm-egg site plasma membrane interactions: analysis of roles of egg integrins and the mouse sperm homologue of PH-30 (fertilin) b.J Cell Sci ,108 :3267–3278. 1995. [PubMed: 7593287]
Kinloch RM, Sakai Y, Wassarman PM. Mapping the mouse ZP3 combining site for sperm by exon swapping and site directed mutagenesis.Proc Natl Acad Sci 92 : 263–267. 1995. [PubMed: 7816829]
Larsen.Human Embryology. 4th ed. Churchill Livingstone Elsevier, 2009.
Leyton L, Saling P. Evidence that aggregation of Mouse sperm receptors by ZP3 triggers the acrosome reaction.J Cell Biol ;108 :2163–2168. [PubMed: 2544604]
Lodish H, Berk A, Zipursky SLet al.. (editores).Biología Celular y Molecular. 4a^ ed. Madrid, España: Editorial Médica Panamericana, 2002.
- Una vez que es un cigoto, ¿cuántos cromosomas tiene la célula?
- Cuando se establece el cigoto, ¿qué eventos se presentan antes de continuar con las fases de segmentación?
En su práctica de laboratorio, su profesor le mostrará un video de fertilización con material obtenido de la trompa de Falopio de un ratón hembra apareado horas antes. Dibuje lo que observa y descríbalo brevemente.
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
McGraw Hill Copyright © McGraw-Hill Global Education Holdings, LLC. Todos los derechos reservados. Su dirección IP es 187.161.4. Términos de uso • Aviso de privacidad • Anuncio
Acceso proporcionado por Universidad del Valle de Mexico -- Silverchair
