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TEMA 10: LA REPRODUCCIÓN EN LOS ANIMALES. La función de reproducción en los animales. Proceso por el que los animales forman individuos semejantes a sus progenitores. Todos los animales tienen reproducción sexual, y muchos tienen además reproducción asexual.
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La función de reproducción en los animales Proceso por el que los animales forman individuos semejantes a sus progenitores. Todos los animales tienen reproducción sexual, y muchos tienen además reproducción asexual. ¿Ventajas e inconvenientes de cada tipo?
Reproducción asexual: Gemación • Formación de una “yema” o protuberancia en un organismo progenitor, que crece y forma un nuevo individuo. • Puede desprenderse o quedar unido formando colonias. • Presente en poríferos y cnidarios.
Reproducción asexual: Escisión • Parte del organismo se desprende y forma un nuevo individuo. • La escisión puede ser longitudinal (poríferos, algunos equinodermos) o transversal (algunos platelmintos, anélidos). • Un tipo de escisión transversal es la estrobilación.
Partenogénesis Excepcionalmente, en algunas especies pueden llegar a desarrollarse óvulos sin fecundar que dan lugar a adultos normales. Es frecuente el insectos, crustáceos y algunos organismos de organización sencilla, aunque también se dan casos en los vertebrados. La partenogénesis puede ser accidental o habitual, según se produzca esporádicamente o regularmente en el ciclo biológico de alguna especie. Por la dotación cromosómica del huevo, la partenogénesis puede ser meiótica o ameiótica. En la meiótica o haploide (caso de las abejas), el óvulo se origina mediante meiosis y es haploide, dando lugar siempre a machos. En la ameiótica o diploide no hay meiosis y el óvulo se forma por mitosis; puede dar lugar a machos o a hembras.
Partenogénesis en las abejas no fecundado REINA ZÁNGANO óvulo (diploide, fértil) (haploide, fértil) zigoto espermatozoide fecundado OBRERA larva jalea real polen (diploide, estéril)
Reproducción sexual en animales Implica la unión de dos células sexuales, los gametos, para formar un zigoto, que se desarrolla y origina un individuo adulto. Normalmente los gametos provienen de individuos diferentes. El número de cromosomas de un organismo se mantiene constante entre generaciones porque hay dos tipos de división celular, la MITOSIS (para células somáticas) y la MEIOSIS (para la formación de gametos).
Aparato reproductor • Formado por gónadas, que producen gametos masculinos, femeninos o de ambos tipos. • Los animales hermafroditas pueden tener gónadas masculinas (testículos) y femeninas (ovarios), o gónadas mixtas (ovoteste)
Aparato reproductor En cnidarios y poríferos no hay gónadas; los gametos se producen en células no especializadas. En otros grupos las gónadas producen gametos y hormonas sexuales. Los gametos salen al exterior a través de gonoductos (espermiductos y oviductos), y se abren al exterior por el gonoporo.
Aparato reproductor Los grupos más complejos tienen glándulas asociadas a los gonoductos: En machos, glándulas prostáticas y vesículas seminales, que segregan fluidos, y un órgano copulador. En hembras, glándulas vitelinas (fabrican sustancias nutritivas), glándula de la cáscara (forma la cáscara del huevo), receptáculo seminal (almacena espermatozoides), útero (alberga al embrión) o vagina (cópula).
La reproducción sexual CONSTA DE LOS SIGUIENTES PROCESOS FORMACIÓN DE GAMETOS • Los gametos son células especializadas que transportan la información genética de los progenitores. • Según la morfología de los gametos se distinguen: REPRODUCCIÓN ISOGÁMICA:Los dos tipos de gametos son iguales aunque de comportamiento distinto. REPRODUCCIÓN ANISOGÁMICA:Los dos tipos de gametos son distintos. FORMACIÓN DEL CIGOTO • Los gametos, originados por meiosis, tienen la mitad de cromosomas (haploides). • Tras la unión de los gametos (fecundación) y la unión de los núcleos (cariogamia) se forma una célula con el número de cromosomas característico de la especie. • El cigoto se divide por mitosis de acuerdo con las nuevas instrucciones genéticas. DESARROLLO DEL CIGOTO
Estructura del óvulo • Núcleo (ovocito) con nº haploide de cromosomas (polo animal) • Citoplasma rico en vitelo, con función nutritiva (polo vegetativo) • Membrana pelúcida: por fuera de la membrana citoplásmica, está formada fundamentalmente por glucoproteínas. • Corona radiada: Formada por células foliculares.
Gametos: espermatozoides
Estructura del espermatozoide • Cabeza: contiene el núcleo haploide. En el extremo se encuentra el acrosoma con enzimas líticas. • Pieza intermedia: contiene el cuello, con un centríolo, y mitocondrias. • Cola: contiene el axonema con fibras de refuerzo.
Fecundación Es el proceso de fusión de los gametos para formar el cigoto. Según el lugar donde ocurra se distinguen dos tipos de fecundación: Fecundación externa: es la más frecuente en animales acuáticos (menos el pulpo, algunos peces y los mamíferos acuáticos). Los óvulos sin fecundar son expulsados por la hembra y, posteriormente, el macho libera los espermatozoides que fecundarán dichos óvulos en el medio acuoso exterior. Fecundación interna: Característica de los animales terrestres. Es necesario el apareamiento del macho y la hembra. Los machos de muchos invertebrados, reptiles, aves y todos los mamíferos poseen un órgano copulador para introducir los espermatozoides en las vías genitales de la hembra donde tiene lugar la fecundación.
Mecanismo de la fecundación Cuando el espermatozoide entra en contacto con el óvulo, perfora las membranas externas de éste por medio de las enzimas del acrosoma. Tras ello se fusionan las membranas de ambos gametos y el núcleo de la cabeza del espermatozoide penetra en el interior del óvulo. Esto produce la activación del óvulo, el cual segrega al exterior el contenido de los granos corticales que posee; se forma así la membrana de fecundación, que evita la fecundación por otros espermatozoides o polispermia. Una vez en el interior del óvulo, el núcleo espermático y el núcleo del óvulo se fusionan, proceso llamado carigoamia, para formar el núcleo diploide del cigoto.
Tipos de huevos Oligolecitos: con muy poca cantidad de vitelo homogéneamente distribuido. De pequeño tamaño y núcleo central. La segmentación será total igual en el genero Synapta y desigual en la gran mayoría. Si la cantidad de vitelo es ínfima se habla de huevos alecitos. Se observa por ejemplo en anfioxo, erizo de mar, estrella de mar y mamíferos. Heterolecitos: con mayor cantidad de vitelo con tendencia a concentrarse en el polo vegetativo. Núcleo desplazado hacia el polo animal. Con segmentación total desigual. Por ejemplo huevos de anfibios. Telolecitos: con gran cantidad de vitelo dispuesto en el polo vegetativo, Núcleo desplazado hacia el polo animal. Con segmentación parcial. Se observa en por ejemplo aves, reptiles y elasmobranquios. Centrolecitos: vitelo y núcleo centrales. El citoplasma en la periferia. Con segmentación parcial. Huevos de insectos.
Desarrollo embrionario El desarrollo embrionario es el proceso por el cual se forma un nuevo individuo a partir de la célula huevo. En el desarrollo embrionario de los animales se distinguen las siguientes fases: Segmentación Blastulación Gastrulación Formación del mesodermo y el celoma Organogénesis
Segmentación: Mórula • El cigoto se divide varias veces, formando una estructura llamada mórula. El proceso de formación de la mórula se realiza por sucesivas divisiones mitóticas. Las células formadas son totipotentes y se llaman blastómeros
Segmentación: Blástula • Las células de la mórula continúan dividiéndose y migran hacia el exterior, formando una única capa celular que envuelve un hueco interior llamado blastocele. La estructura formada se denomina blástula.
Tipos de segmentación Total: En huevos con poco vitelo. Los blastómeros se forman en todo el huevo. Igual: Blastómeros del mismo tamaño. Desigual: Blastómeros más grandes en el polo vegetativo. Parcial: Mucho vitelo. Segmentación sólo en el polo animal. Discoidal: Típico de huevos telolecitos. Superficial: Típico de centrolecitos.
Gastrulación • Proceso de formación de las tres hojas embrionarias: ectodermo, mesodermo y endodermo.
Gastrulación Animales diblásticos: sólo tienen dos hojas embrionarias (endodermo y ectodermo): Poríferos y Cnidarios. Animales triblásticos: Tienen también mesodermo. Protóstomos: A partir del blastoporo se forma la boca. Anélidos, moluscos y artrópodos. Deuteróstomos: A partir del blastoporo se forma el ano. Equinodermos y cordados.
Formación del mesodermo Enterocelia: Por invaginación del endodermo. En deuteróstomos. Esquizocelia: Por migración de células hacia el espacio entre el endo y el ectodermo. Se multiplican y forman el mesodermo. En protóstomos.
Celoma • A veces, el mesodermo contiene una cavidad interior, denominada celoma. • Los animales que poseen esta cavidad reciben el nombre de celomados.
Organogénesis Estructuras derivadas de cada hoja embrionaria:
Anexos embrionarios: • Corion: Envoltura externa del embrión. • Placenta: Órgano formado por el corion y la pared del útero. Intercambio de sustancias mediante el cordón umbilical. • Amnios: Cavidad que rodea al embrión, llena de líquido amniótico. • Alantoides: Saco que almacena productos de desecho. • Saco vitelino: Contiene vitelo para alimentar al embrión.
Desarrollo postembrionario Directo: A partir de huevos con mucho vitelo (aves y reptiles) o en el interior de la medre. Sólo hay crecimiento. Indirecto: Huevos con poco vitelo. Las larvas son muy diferentes del adulto y deben sufrir metamorfosis Simple: La larva tiene cambios contínuos hasta alcanzar el estado adulto. Compleja: La larva se inmoviliza y sufre cambios profundos (mariposas).
