Ovogénesis y Espermatogénesis: Formación de Gametos
La gametogénesis se divide en las siguientes fases:
Fase de Multiplicación
Las células diploides conocidas como ovogonias y espermatogonias se multiplican por mitosis. Solo algunas de estas células inician la formación de los gametos.
Fase de Crecimiento
Algunas ovogonias y espermatogonias crecen y se transforman en ovocitos primarios y espermatocitos primarios, todavía diploides.
Fase Meiótica
Los ovocitos y espermatocitos entran en meiosis:
- Mujeres: Solo uno de los productos haploides resultantes de la meiosis de un ovocito primario se convierte en ovocito secundario, madura y da lugar a un óvulo. Las otras células, llamadas corpúsculos polares, poseen una cantidad muy pequeña de citoplasma y no originan óvulos. La producción de ovocitos primarios cesa muy pronto. Los ovocitos primarios entran en la profase de la meiosis durante el desarrollo embrionario y quedan detenidos durante meses o años. A partir de la pubertad, un ovocito primario completa su transformación en un óvulo.
- Hombres: Los espermatocitos primarios completan la primera división de la meiosis y producen dos espermatocitos secundarios. Tras la segunda división se obtienen cuatro células haploides (espermátidas). Las espermatogonias y los espermatocitos se producen continuamente en la vida adulta.
Fase de Diferenciación
El óvulo apenas sufre modificaciones. Las espermátidas cambian y se transforman en espermatozoides.
Etapas de la Fecundación
- El espermatozoide atraviesa la corona radiada y perfora la zona pelúcida gracias a las enzimas contenidas en el acrosoma (reacción acrosómica). Entra en contacto con la membrana plasmática del óvulo.
- Las membranas de ambos gametos se fusionan. La cabeza del espermatozoide, con el núcleo y el centríolo, penetra en el óvulo.
- El óvulo se activa y segrega al exterior el contenido enzimático de los gránulos corticales: se forma así la membrana de fecundación, que evita la fecundación por otros espermatozoides.
- Dentro del óvulo, el núcleo espermático (pronúcleo masculino) y el núcleo del óvulo (pronúcleo femenino) se fusionan (cariogamia) y forman el núcleo diploide (2n) del cigoto.
Procesos Básicos del Desarrollo Embrionario
- Multiplicación celular y muerte celular programada (apoptosis): Para que el embrión se desarrolle, sus células tienen que dividirse y fabricar nuevas. Cuando los tejidos y los órganos toman forma, hay células que deben morir y sufren apoptosis.
- Movimientos celulares: Las células del embrión pueden moverse unas entre otras, causando importantes cambios de forma. Grupos de células pueden emigrar de un lugar a otro en el embrión, donde originan tipos de células diferentes.
- Diferenciación celular: Las células indiferenciadas se especializan en lugares y momentos concretos, de forma escalonada. Las que no se diferencian son células madre.
- Interacciones intercelulares: Las células embrionarias se multiplican, se mueven o se diferencian en respuesta a señales que proceden de otras células.
La Segmentación: Multiplicación Celular sin Crecimiento
El desarrollo embrionario se inicia con una serie de rápidas divisiones celulares por mitosis, entre las cuales no hay crecimiento celular. El proceso, denominado segmentación o clivaje, está muy influido por la cantidad de vitelo y su distribución en el huevo. Huevos con poco vitelo (erizos de mar y mamíferos) se dividen por completo; huevos con mucho vitelo (aves) lo hacen parcialmente.
La segmentación da origen a una masa esférica de células, cada vez más pequeñas (mórula). Las células, denominadas blastómeros, forman una capa en la superficie del embrión que deja una cavidad en el interior, el blastocele. Este estado embrionario se llama blástula.
En los seres humanos, se forma una blástula especializada, el blastocito, con dos grupos diferenciados de células. De ellos se formarán el embrión y las estructuras extraembrionarias entre el embrión y el útero.
La Gastrulación: Establecimiento del Plan Corporal
La multiplicación celular se hace mucho más lenta y deja paso a un nuevo proceso: el movimiento celular. Una serie de movimientos bien organizados reordenan las células embrionarias en la gástrula.
En esta etapa se forman las capas de tejido embrionario (capas germinativas) de las que resultan los tejidos y órganos del adulto. Según el número de capas germinativas de la gástrula, se clasifican en:
Diblástidos
Animales cuya gástrula posee solo dos capas embrionarias (esponjas, cnidarios). Capa externa: ectodermo; capa interna: endodermo. Al inicio, las células se mueven hacia el hueco (blastocele) de la blástula. La nueva capa, el endodermo, delimita una cavidad, el arquénteron, que comunica con el exterior por un orificio, el blastoporo, que hará de boca y ano.
Triblástidos
Se forma una tercera capa embrionaria, el mesodermo, entre el ectodermo y el endodermo. En el interior del mesodermo se forma una cavidad llena de fluidos (celoma), que crea un contenedor para la circulación de nutrientes y un espacio en el que los órganos internos del adulto podrán moverse de manera independiente. Existen dos modelos básicos de desarrollo:
- Protóstomos: (Anélidos, moluscos y artrópodos). La boca del nuevo individuo se forma a partir del blastoporo, la primera abertura del embrión.
- Deuteróstomos: (Equinodermos y cordados). El blastoporo se convierte en el ano y la boca se abre en otro lado.
Organogénesis: Formación de Tejidos y Órganos
Las células embrionarias se diferencian y adquieren formas y estructuras específicas adecuadas a su función. Se forman los tejidos, que se organizan para constituir los órganos en el proceso denominado organogénesis.
- A partir del Ectodermo se forma la epidermis de la piel y sus órganos anejos (pelos, plumas, etc.), el tejido nervioso y las células reproductoras de los órganos sensoriales.
- Del Endodermo se originan el revestimiento epitelial del tubo digestivo y respiratorio, las glándulas digestivas y la vejiga urinaria.
- Del Mesodermo se forma la capa dérmica de la piel, el revestimiento de las cavidades internas, el corazón y los demás órganos del aparato circulatorio, riñones, gónadas y el sistema esquelético y muscular.