Biología del desarrollo

Es el estudio de los procesos mediante los cuales los organismos crecen y se desarrollan. Actualmente, ésta se centra en estudiar el control genético del crecimiento celular, diferenciación y morfogénesis, que es el proceso que permite la aparición de tejidos, órganos y anatomía.

La Embriología, el estudio de organismos entre la etapa de una célula (generalmente el cigoto) y el fin del período embrionario que no es necesariamente el comienzo de la vida de un organismo, es un subcampo de ésta disciplina.

La Biología del Desarrollo pueden ayudar a entender malformaciones del desarrollo, como las aberraciones cromosomitas, por ejemplo el Síndrome de Down. Entender la especialización celular durante la embriogénesis puede acarrear información en cómo las células madres se especializan en tejidos y órganos específicos, lo que eventualmente nos podría llevar a la clonación específica de órganos para propósitos médicos.

TIPOS DE REPRODUCCION

Existen dos tipos básicos :

*reproducción asexual

*reproducción sexual

Reproducción asexual En la reproducción asexual un solo

organismo es capaz de originar otros individuos nuevos, que son copias del mismo desde el punto de vista genético. Un claro ejemplo de reproducción asexual es la división de las bacterias en dos células hijas, que son genéticamente idénticas. En general, es la formación de un nuevo individuo a partir de células paternas, sin que exista meiosis, formación de gametos o fecundación. No hay, por lo tanto, intercambio de material genético (ADN). El ser vivo progenitado respeta las características y cualidades de sus progenitores. Existen algunos ejemplos como la bacteria Escherichia coli, las amebas y la euglena. En esta reproducción las únicas células que participan son las haploides

Reproducción sexual La reproducción sexual

requiere la intervención de dos individuos, siendo de sexos diferentes. Los descendientes producidos como resultado de este proceso biológico, serán fruto de la combinación del ADN de ambos progenitores y, por tanto, serán genéticamente distintos a ellos. Esta forma de reproducción es la más frecuente en los organismos complejos, como en el caso de la especie humana. En esta reproducción participan dos células haploides y las demás son diploides.

Reproducción celular La reproducción celular es el

proceso por el cual a partir de una célula inicial o célula madre se originan nuevas células llamadas células hijas.

Durante los procesos de reproducción celular, las moléculas de ADN se condensar y forman los cromosomas. Los cromosomas son estructuras con forma de bastoncillos que presentan una estrangulación o centrómero que los divide en dos sectores o brazos. Hay tres tipos de cromosomas: acrocéntrico, submetacéntrico y metacéntrico.

Formación de Gametos

Espermatogenesis Ovogénesis

La División Meiótica, se produce en las células de las llamadas líneas germinales, en los órganos genitales o reproductivos, en los que se produce ese proceso de diferenciación celular profunda, que genera en los machos los gametos masculinos o espermatozoides y en los individuos hembra, los ovocitos (ver esquemas de espermatogénesis y ovogénesis).

Espermatogénesis Durante la

espermatogénesis, proceso de formación de los gametos masculinos, que se desarrolla en los testículos, (órganos sexuales primarios de los individuos machos), se superponen dos “programas” de diferenciación:

El primero es el de la División Meiótica, en la que se reduce el número cromosómico y se reordena (recombina) el material genético, mientras que

En el segundo “programa”, o Espermiogénesis”, se producen los cambios estructurales muy profundos, compactación de la cromatina, aparición del Acrosóma (aparato destinado para la penetración del espermatozoide en el óvulo), y el desarrollo del flagelo, estructura destinada a dotar de movilidad al gameto maduro.

Ovogénesis

Durante el proceso de la ovogénesis (generación del óvulo o gameto femenino), el proceso, si bien comparte el programa meiótico, se diferencia profundamente en la ovogénesis, ya que de cada célula originaria (ovogonia), se produce una sola célula madura como gameto, (las otras 3 se descartan), y la diferenciación del citoplasma consiste en la progresiva acumulación de material de reserva, que será el que proveerá de nutrientes durante las primeras etapas de desarrollo del embrión que se genere (ver esquema inferior).

Diferencias entre Espermatogénesis y Ovogénesis

Se acumula mayor cantidad de material nutritivo durante la ovogénesis que en la espermatogénesis.

Las células resultantes de la ovogénesis presentan tamaños diferentes debido a que el material nutritivo no se distribuye equitativamente.

En la ovogénesis se produce un gameto funcional, mientras que en la espermatogénesis se producen cuatro gametos funcionales.

La ovogénesis se inicia al tercer mes del desarrollo intrauterino; la espermatogénesis hasta que el hombre llega a la pubertad.

Durante la formación de los espermatozoides, se requiere un proceso de diferenciación para obtener gametos funcionales, lo cual no sucede durante la ovogénesis.

La ovogénesis se inicia al tercer mes del desarrollo intrauterino; la espermatogénesis hasta que el hombre llega a la pubertad

Fecundación

Se inicia con el contacto entre los gametos, teniendo este encuentro en las trompas de falopio del aparato genital femenino.

Tras la fecundación, el cigoto desciende lentamente a lo largo de la trompa de falopio para llegar a su destino final, el útero. Como la nueva célula carece de movimiento propio, es ayudada por los cilios o pequeñas vellosidades que recubren el interior de la mucosa tubarica, empajándolo hacia la pared uterina.

Durante este viaje, que dura cerca de ocho o nueve días, el cigoto sufre numerosos cambios.

Si bien ya contiene todo el material genético necesario para desarrollarse, se sigue dividiendo y modificando.

Así, aproximadamente, 36 horas después del encuentro, la nueva célula se divide en dos y realiza este proceso por mitosis, formándose dos células nuevas idénticas, cada una de las cuales tiene una copia exacta de toda la información genética de la célula original.

A las 72 horas, el cigoto ya estará constituido por 16 células, adquiriendo una forma similar a la de una mora y por ello recibe el nombre de mórula. Esta termina el viaje por la trompa y llega finalmente al útero.

DIVISION CELULAR La división celular es la

parte del ciclo celular en la que una célula inicial (llamada "madre") se divide en dos para formar dos células hijas. Gracias a la división celular se produce el crecimiento de los organismos pluricelulares con el crecimiento de los tejidos y la reproducción vegetativa en seres unicelulares

Tipos de reproducción de la división celular:

Bipartición: la división de la célula madre en dos células hijas, cada nueva célula es un nuevo individuo con estructuras y funciones idénticas a la célula madre.

Gemación: se presenta cuando unos nuevos individuos se producen a partir de yemas.

Esporulación: la esporulación o esporogénesis consiste en un proceso de diferenciación celular para llegar a la producción de células reproductivas dispersivas de resistencia llamadas esporas.

Procesos de división celular Mitosis es la forma más común de la división celular

en las células eucariotas. Una célula que ha adquirido determinados parámetros o condiciones de tamaño, volumen, almacenamiento de energía, factores medioambientales, puede replicar totalmente su dotación de ADN y dividirse en dos células hijas, normalmente iguales. Ambas células serán diploides ohaploides , dependiendo de la célula madre.

Meiosis es la división de una célula diploide en cuatro células haploides. Esta división celular se produce en organismos multicelulares para producir gametos haploides, que pueden fusionarse después para formar una célula diploide llamada zigoto en lafecundacion

Fecundación: Es la fusión de los gametos

masculino y femenino que tienen Lugar en la ampolla de la

trompa uterina. Los espermatozoides al llegar al

Tracto Genital Femenino, no están en condiciones en fecundar al ovocito deben de experimentar:

- capacitación: es el periodo de acondicionamiento en el aparato genital femenino. Dura 7 horas. Su sitio en donde pasa este proceso es Trompa uterina.

- reacción acrosomica: se produce después de la unión de la zona pelucida, se produce liberación de enzimas para poder penetrar la zona pelucida.

Periodo Pre - embrionario

Fases de la fecundación- Penetración de la corona radiada: el espermatozoide

capacitado libremente a través de las células de la corona radiada.

- Penetración de la zona pelucida: es una capa glucoproteinas que rodea al ovocito y facilita y mantiene la unión del espermatozoide e induce la reacción acrosomica

- Fusión de la membranas celulares del ovocito y espermatozoide: tanto la cabeza como la cola del espermatozoide penetran en el citoplasma del ovocito pero la membrana plasmática queda sobre la superficie del ovocito.

Segmentación:- Cuando el cigoto al

periodo bicelular experimente una serie de divisiones mitóticas que producen un incremento de células .

- Cada célula se le denomina “blastomera”

- 3 días después de la fecundación las células del embrión vuelven a dividirse para formar una morula (mora = 16celulas)

Implantación:

Resulta de la interacion mutua entre el trofoblasto y el endometrio.

El endometrio experimenta cambios en un ciclo de 28 días, bajo el control hormonal:

“ciclo menstrual”

El desarrollo embrionario tiene comienzo cuando un espermatozoide fecunda a un óvulo y se forma un cigoto.

Desarrollo Embrionario

Crónica del Desarrollo

1º mes:

Quince días después de la fecundación, el embrión ya es visible y mide escasamente un milímetro.

Hacia el final de este primer mes de embarazo, aparece un ligero esbozo de la cabeza ; también se hace sentir el corazón, que late aún desacompasadamente. Así mismo, se observa una especie de cola, que crece cual raro apéndice en el extremo opuesto de la cabeza, donde empieza ya a perfilarse las vértebras.

2º mes:

Es posible distinguir con cierta dificultad los ojos, los oídos y la nariz, así como un inicio de formación de algunos miembros.

Despuntan los dedos en las manos y en los pies, los ojos poseen ya su cristalino y es posible observar el hígado y el corazón.

Mide unos cuatro centímetros y se acerca a los diez gramos de peso.

3º mes:

En el rostro se observan los párpados y, al poco tiempo, las cejas.

Están ya formados los dedos de las manos y de los pies y empiezan a crecer las uñas.

4º mes:

Para este mes el sexo del bebé ya es reconocible y el vello corporal ha empezado a crecer. La piel es tan delicada y delgada que los huesos del bebé pueden verse a través de ella. La piel adquiere color rojo.

La longitud fetal es de 16cm. y pesa de 100 a 120gramos.

Los movimientos fetales pueden ser percibidos por la madre. Al final del 4º mes comienza a aparecer el lanugo, que es un vello delicado, en la frente y en los brazos y piernas.

El bebé oye ruidos que se originan en el organismo materno, puede percibir la luz a través de las membranas de los ojos, que todavía permanecen sellados, y reacciona ante un estímulo luminoso cuando se ilumina el abdomen de la embarazada.

La nariz, labios y boca ya se distinguen y todo el cuerpo esta cubierto por una capa de vello muy fina.

Los genitales se distinguen ya como femeninos o masculinos.

Los párpados están completamente formados y cubren por completo los ojos, que ya pueden reaccionar a cambios de luz.

5º mes

El feto pesa entre 280gramos y 350 gramos, aproximadamente el 10% del peso que tendrá al nacer. El vello, llamado lanugo, se distribuye por casi toda la piel.

Ésta se cubre de la vernix caseosa, material graso que se forma al mezclarse el sebo (producido por las glándulas sebáceas) con las células descamadas de la superficie cutánea. La función de la vernix es la de prevenir la aparición de escoriaciones cutáneas, ya que se interpone entre la piel del bebé y el líquido amniótico. Comienzan a salir las uñas y los pelos en la cabeza.

El feto se pone el pulgar en la boca desarrollando más el reflejo de succión.

Cuando la madre descansa el bebé se mueve, porque no tiene presión externa, y a la inversa, cuando la madre se mueve se acurruca para protegerse y no lastimarse.Puedes escuchar los latidos de su corazón mediante un aparato llamado EcoDoppler.

6º mes:

El feto mide 30cm. y pesa entre 700 gramos y 1Kg.La cara tiene las características de un niño. La piel aparece arrugada, porque creció más rápido que el tejido subcutáneo. Tiene color rojizo porque deja traslucir el color de los músculos y de la sangre que circula por los capilares superficiales. Se cae el lanugo. Aparecen las pestañas en ambos párpados.

7º mes:

El feto pesa entre 1000 gramos y 1300 gramos. Las arrugas de la piel comienzan a desaparecer porque se deposita tejido graso debajo de la dermis. El cabello es más largo que los pelos del resto del cuerpo. Los bordes de los párpados, que estaban unidos desde el tercer mes, se separan. Los pulmones comienzan a adquirir movimientos respiratorios.

8º mes:

El bebé mide 45cm y pesa entre 2200 y 2500 gramos. El cabello es más largo y grueso. La piel pierde totalmente el lanugo.

9º mes:

Mide 50 cm. La piel conserva la vernix caseosa. El feto ya alcanzó la madurez pulmonar que le permitirá respirar cuando salga del útero materno, y lo mismo ocurre con todo su organismo. El bebé ya está preparado para el parto, hecho que le permitirá iniciar el vínculo con su madre fuera del vientre materno.