Tema 02- Gametogénesis

8/18/2019 Tema 02- Gametogénesis

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GAMETOGÉNESIS

- Espermatogénesis

- Ovogénesis

TEMA 2



GAMETOGÉNESIS

Reproducción sexual

OVOCITO

ESPERMATOZOIDE

GAMETOS

“n” cromosomas(dotación haploide)

- Compacto y flagelado

- Movilidad elevada

- Sin reservas - Cromosomas X o Y

- Grande y esférico

- Inmóvil

- Reservas elevadas (vitelo) - Cromosoma X

1.

CITODIFERENCIACIÓN

2. MEIOSIS

Procesos implicados:

1. Multiplicación3. Crecimiento

5. Maduración (y Transformación en espermiogénesis) 4. Liberación

ETAPAS:



Estructura del espermatozoide maduro

1.

Cabeza (núcleo y acrosoma)

3. Cuello (placa basal, centriolo proximal y origen del flagelo) 5.

Pieza intermedia (filamento axial y vaina mitocondrial)

4.

Cola (porción principal y pieza terminal)

GFP en acrosoma

ratón

toro



Formas normales



ESPERMATOGÉNESIS

Proceso de formación de los espermatozoides en el testículo

Tubos seminíferos: unidad estructural del testículo



Tubo seminífero

Estructura tubular con 2 componentes:

Somático

-Tej. Intersticial (c. de Leydig) -Cápsula (m. basal + c. Mioides) -Células de Sertoli -Luz del tubo

Germinal

-Células GerminalesPrimordiales (CGPs)

-Espermatogonias

-Espermatozoides



Formación secuencial de los espermatozoides

Periferia (basal)

Luz del tubo

Espermatogonias

Espermatocitos

Espermátidas

Espermatozoides

Núcleo

de c.

Sertoli



1. Fase de Multiplicación

Espermatogonias

Compartimento

proliferativo

(Divisióncontinua)

- Mitosis

- Pubertad- Célula madre: “A0”

- Puentes citoplasmáticos

- Divisiones coordinadas

- Disminución de talla

- Tipo “B” -> diferenciación

Ciclo del epitelio seminal

- Areas de proliferación activa

- Areas sin proliferación

- Dependiente de SCF / c-kit - Regulación?: ciclo celular



2. Fase de Crecimiento (Inicio de la meiosis)

Espermatogonia B Espermatocito I

Inicio

MEIOSIS

Espermatogonia B Espermatocito I

Sintesis DNA

Leptoteno Zigoteno Diploteno Paquiteno

- Ultima fase S -> DNA

- 2n cromosomas

- 4c DNA- Entrecruzamiento

- Aumento de tamaño

- Regulación: ciclo celular



3. Fase de Maduración (se completa la meiosis)

Espermatocito I

2n/4c

Separación de X / Yen la 1ª division

2 espermatocitos II(1X/1 Y)

Haploides (n) / 2 cromátidas (2c)

Espermatocitos II

n/2c

1ª división

MEIOSIS

2ª división

MEIOSIS

Espermátidas

n/c

4 espermátidas (2X /2Y) Haploides (n) 1 única cromátida (c) (Lacértidos y aves -> machos ZZ / hembras ZW )



4. Fase de Transformación

Espermátidas

Espermatozoides

Espermiogénesis

Modificaciones: - Núcleo (DNA-RNA)

- Aparato Golgi (acrosoma) - Centriolos

- Cuerpo cromatoide

- Mitocondrias

- Perdida de citoplasma



5. Fase de Liberación

- Espermátida en la porción apical de la célula de Sertoli

- Se desprende del citoplasma -> “cuerpo residual”

- Liberación en la luz del tubo



Formas anómalas



Ciclo espermatogénico

- Ratón: 35 dias

- Toro: 45 dias

- Hombre: 70 dias

Multiplicación : 25%

Crecimiento: 5 %

Maduración: 35%

Transformación: 35%

Diferentes partes de los tubos en

distintos estadios de espermatogénesis

ESPERMATOGÉNESIS CONTINUA



Características del eyaculado

Eliminación por la uretra del esperma o semen:

1. Espermatozoides

2. Plasma seminal (secreción glandular): - Glándulas vesiculosas

- Próstata

- Glándulas bulbouretrales

Caballo

80 ml

200.000 / ml

Toro

7 ml

1.500.000 / ml

Morueco

1 ml

2.500.000 / ml

Verraco

200 ml

250.000 / ml

Perro

4 ml

3.000.000 / ml

Conejo 1 ml 700.000 / ml

Gallo 1 ml 3.500.000 / ml

VOLUMEN [ESPERM.]



Control hormonal de la espermatogénesis

Hipófisis

FSH

LH

Cel.

Leydig

Andrógenos

(testosterona)

Caracteres sexuales

secundarios

Cel. Sertoli

Transformación

Multiplicación

Maduración

Liberación

PFA

Inhibina

Hipotálamo

GRH

Barrera hematotesticular

- Celulas mioides

- Celulas de Sertoli



OVOGÉNESIS

Formación de los ovocitos en el ovario

Proceso largo: se inicia en el periodo fetal.



Ovario

Estructura folicular con 2 componentes:

Somático

- Teca externa (fibrosa) (6) - Teca interna (vascular) (5)

- Memb. basal

- Células foliculares - granulosa (2, 3, 4)

- cumulus oophorus (1)

- Antro folicular

Folículo maduro

(de Graaf)

Germinal

- Células GerminalesPrimordiales (CGPs)

- Ovogonias

- Ovocitos primarios



1. Fase de Multiplicación

(Prenatal)

Células Germinales Primordiales (CGPs) Emigración

Colonización gonadal

Ovogonias

Ovogonias Compartimento

proliferativo

- Mitosis -> 2n (XX) (Lacértidos y aves -> hembras ZW / machos ZZ)

- Durante el desarrollo prenatal (¿también posnatal?)

- Finaliza al comienzo del último tercio de la gestación

- Apoptosis elevada



2. Fase de Crecimiento

Ovogonia

Ovocito I

(primario)

Inicio

MEIOSIS

Ovogonia Ovocito I

Sintesis DNA Leptoteno Zigoteno Paquiteno

- Ultima fase S -> DNA

- 2n cromosomas

- 4c DNA

- Entrecruzamiento

- Antes del nacimiento

- Apoptosis elevada

- Periodo de predeutoplasmogénesis

(Prenatal)

Bloqueo

Profase I




- Periodo de crecimiento lento (Prenatal -> inicio de ciclo sexual)

- Se forman folículos primordiales (c. foliculares + ovocito I)

- Bloqueado en estadio de diploteno de la profase I (dictioteno)

- Núcleo del ovocito visible (vesícula germinal) - Intensa producción de ARNs y proteínas (Zona Pelúcida)

- Apoptosis perinatal muy elevada (atresia folicular)

Diploteno

Ovocito I

Folículo Primordial

Folículo Primario

Folículo Secundario

C. Foliculares

Ovocitoplasma

Vesícula

Germinal



Evolución de la foliculogénesis en especies domésticas

Ovogonias 57

43

28

-

33

-

Inicio meiosis 82

55

45

73

Nac.

45

Fol. primordial

90

66

64

140

21pp

11pp

Final ovogonias 160 82 100 - 17pp 8pp

Fol. primario 140 95 - - - -

Fol. secundario

210

103

-

-

2ºmes

-

Fol. terciario 230 Nac. - Nac. 6ºmes -

Especie

Gestación (dias)

VACA OVEJA CERDA YEGUA PERRA GATA

280 150 115

336

62

63



Evolución del Nºde células germinales en hembras de mamífero

VACUNO SUIDOS CANIDOS HUMANO

Periodo fetal

Nacimiento

1er ciclo

Adulto

2.500.000

50.000-2.500.000

75.000 (3meses)

2.500 (10años)

500.000

50.000 (10 dias)

(300.000)

700.000

350.000

13.000(7años)

ATRESIA FOLICULAR

(200.000)

25.000-1.500.000

(150.000)

Menopausia

(< 1000)

10% a los 30 años

- 450 ovulados a lo largo del periodo reproductor

W. Hamish B. Wallace, Thomas W. Kelsey (2010)




- Periodo de crecimiento rápido (1ª mitad de cada ciclo sexual)

- Acumulación de sustancias de reserva en el ovocito (vitelo).

- Permanece en estadio de dictioteno y vesícula germinal visible

- Evolución folicular a folículo terciario (cavitario)

Folículo secundario

Folículo cavitario

Folículo maduro



OVULACIÓN

- Ruptura del folículo (proteasas)

- epitelio ovárico +

- teca externa- teca interna

-> hemorragia

-> Cuerpo rojo(corpus rubrum)

- Proliferación- granulosa- teca interna

-> Cuerpo lúteo (progesterona)

-> Cuerpo blanco

(corpus albicans)



Ovocito I Ovocito II Bloqueo

MetafaseII

3. Fase de Maduración

-Ruptura vesícula germinal

-Reanuda 1ª división meiótica

-División desigual

-Emisión del primer corpúsculo polar

-Inicia 2ª división -> bloqueo en Metafase II



3. Fase de Maduración

1ª división

MEIOSIS

Ovocito I

2n / 4c

corpúsculo polar

n / 2c

Ovocito II

(secundario)

1ercorpúsculo

polar

Ovocito I Ovocito II

2ª división

MEIOSIS

Bloqueo

MetafaseII



Otros estados del ovocito en la fecundación

En algunos carnívoros se ovulan ovocitos primarios en profase I

Toda la maduración se produce como consecuencia de la fecundación



Fases de la ovogénesis (resúmen)

Células germinales (2n/2c)

Ovogonias (2n/2c)

Ovocito I

Ovocito II (n/2c)

1er C. Polar

2o C. Polar

Multiplicación

(2n/4c)

(n/2c)

(n/c) (n/c) (n/c)

Crecimiento lento

Maduración (Ovulación)

Crecimiento rápido

Prenatal

Adulto (en cada ciclo) Zigoto

Fecundación

P r o f a s

e I

M

I I



TIPOS DE OVOCITOS EN VERTEBRADOS

Aves

Mesolecíticos

Macrolecíticos

Alecíticos

Anfibios y peces

Mamíferos

En función de:

- la cantidad

de vitelo

- el ambiente

en el que se

produce el

desarrollo



Infundíbulo

(fec. + MV)

15’

Magnum

(albúmen) 3h 15’

Utero

(cáscara) 20h

Istmo

(testáceas) 1h 30’

Vesícula

germinal

H l íti d l



Oolema

Vitelina int.

Vitelina ext.

Albúmen

Albumen claro

Albumen denso

Latebra

Chalazas

Cámara de aire

Huevo macrolecítico de las aves

Ovocito

Disco germinal

Testácea

Poro

Cutícula

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