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Fecundación, definición, concepto, que es

Fecundación, definición, concepto, que es.Es la fusión de gametos para iniciar el desarrollo de un nuevo organismo individual . El ciclo de fertilización y desarrollo de nuevos individuos se llama reproducción sexual. Durante la fertilización doble en angiospermas, el gameto masculino haploide se combina con dos núcleos haploides polares para formar un núcleo de endospermo primario triploide mediante el proceso de fertilización vegetativa.

La fecundación es la etapa de la reproducción sexual que consiste en una fusión de gametos , por lo general un gameto masculino y un gameto femenino en una célula única llamada cigoto . Fue observado y descrito por primera vez por Gustave Adolphe Thuret en 1854 en las algas pardas Fucus . En 1876, Oscar Hertwig publicó un artículo que demuestra que la fertilización es la unión del núcleo de un gameto masculino con un gameto femenino. Él había trabajado en el erizo de mar.
La fertilización permite el paso de dos células haploides , es decir, los gametos, a una célula diploide que es el cigoto.

En animales

La mecánica detrás de la fertilización se ha estudiado extensamente en erizos de mar y ratones. Esta investigación aborda la cuestión de cómo el espermatozoide y el óvulo apropiado se encuentran y la cuestión de cómo solo un espermatozoide entra al óvulo y entrega su contenido. Hay tres pasos para la fertilización que aseguran la especificidad de la especie:

  • Quimiotaxis
  • Activación de esperma / reacción acrosomal
  • Adherencia de esperma / huevo

Interna vs. externa

La consideración de si un animal (más específicamente un vertebrado) usa fertilización interna o externa a menudo depende del método de nacimiento. Los animales ovíparos que ponen huevos con caparazones gruesos de calcio, como pollos o conchas gruesas de cuero generalmente se reproducen a través de la fertilización interna para que el esperma fertilice el huevo sin tener que pasar a través de la capa gruesa, protectora y terciaria del huevo. Los animales ovovivíparos y vivíparos también usan fertilización interna.

Es importante observar que aunque algunos organismos se reproducen a través de amplexus, aún pueden usar fertilización interna, como con algunas salamandras. Las ventajas de la fertilización interna incluyen: desperdicio mínimo de gametos; mayor posibilidad de fertilización de óvulos individual, período de tiempo relativamente más largo de protección del huevo y fertilización selectiva; muchas hembras tienen la capacidad de almacenar esperma durante largos períodos de tiempo y pueden fertilizar sus óvulos según su propio deseo.

Los animales ovíparos que producen huevos con membranas terciarias delgadas o sin membranas en absoluto, por otro lado, usan métodos de fertilización externa. Las ventajas de la fertilización externa incluyen: contacto mínimo y transmisión de fluidos corporales; disminuyendo el riesgo de transmisión de enfermedades y una mayor variación genética (especialmente durante la difusión de métodos de fertilización externa).

Mamíferos

Los mamíferos fecundan internamente a través de la cópula . Después de que un macho eyacula , muchos espermatozoides se mueven a la parte superior de la vagina (a través de contracciones de la vagina) a través del cuello uterino y a lo largo del útero para alcanzar el óvulo. En los casos en que se produce la fecundación, la hembra generalmente ovula durante un período que se extiende desde horas antes de la cópula hasta unos pocos días después; por lo tanto, en la mayoría de los mamíferos es más común que la eyaculación preceda a la ovulación que viceversa.

El espermatozoide capacitado y el ovocito se encuentran e interactúan en la ampolla de la trompa de Falopio . Rheotaxis, thermotaixs y quimiotaxis son mecanismos conocidos para guiar a los espermatozoides hacia el óvulo durante la etapa final de la migración espermática. Los espermatozoides responden al gradiente de temperatura de ~ 2 ° C entre el oviducto y la ampolla, y los gradientes quimiotácticos de la progesterona se han confirmado como la señal que emana de las células del cúmulo oóforo en unos casos y a los humanos ovocitos. Los espermatozoides capacitados e hiperactivados responden a estos gradientes al cambiar su comportamiento y moverse hacia el complejo cúmulo-ovocito. Otras señales quimiotácticas como formyl Met-Leu-Phe (fMLF) también pueden guiar a los espermatozoides.

Humanos

En los humanos , como en la mayoría de los animales, la fertilización es una de las etapas de la reproducción . Consiste en la reunión del gameto masculino, el espermatozoide con el gameto femenino, un ovocito. El gameto masculino debe haber experimentado previamente la etapa de capacitación en el tracto genital femenino y obtener su capacidad de fertilización. La fertilización tiene lugar en cuatro fases distintas:

Reconocimiento específico

El espermatozoide y el ovocito son reconocidos como compatibles, de la misma especie. Este reconocimiento se lleva a cabo entre las proteínas que comprenden la zona pelúcida (que envuelve al ovocito durante su maduración) y los receptores presentes en la membrana del espermatozoide.

El esperma no se somete a ningún fenómeno de rechazo como un cuerpo extraño, ya que produce en su superficie de citoquinas polipéptido, el factor de crecimiento transformante beta (TGFβ2 y TGFβ3) que actúan como elementos anti-rechazo. Entonces hay una reacción acrosomal, que “disolverá” la zona pelúcida y permitirá el paso del gameto masculino a la membrana plasmática del ovocito.

Fusión del espermatozoide y el ovocito

Para mantener una cantidad de material genético en el cigoto, solo un espermatozoide debe fertilizar el ovocito: esto es monospermia. Esta monospermia se permite por primera vez casi de inmediato por el cambio de la polaridad eléctrica de la membrana del huevo desde el primer contacto con el espermatozoide y el reconocimiento mutuo de dos proteínas específicas, Juno e Izumo 3 ; luego se permite gracias al despertar de los ovocitos que implica la fusión de gametos , que es una reacción más lenta (aproximadamente diez minutos). Por lo tanto, los gránulos corticales (lisosomas sintetizados durante el crecimiento del ovocito) es exocitado bajo el control de un aumento en la concentración de calcio citosólico y contenido de enzima alterará glucoproteína de zona pelúcida se convertirá en “impermeable” a otros espermatozoides.

Reanudación de la meiosis para el ovocito

Se bloqueó en metafase II antes de la fertilización. Termina su segunda división de meiosis y expulsa su segundo cuerpo polar . Esta activación del ovocito está bajo el control del calcio citosólico cuya concentración aumenta gracias a una enzima (una fosfolipasa C , isoforma zeta) proporcionada por el espermatozoide. Una vez que se completa este paso, el ovocito contiene dos núcleos, llamados pronúcleos : el pronúcleo femenino y el pronúcleo masculino (del espermatozoide). Entonces podemos hablar de un huevo y no de un ovocito.

Amfimixia e inducción del desarrollo embrionario

Es la fusión de los dos pronúcleos. En realidad, los dos pronúcleos no se fusionan propiamente hablando, como uno podría imaginar, pero el material genético se acumula en la placa ecuatorial en la metafase de la primera división celular del cigoto nueva.

Después de la gastrulación, que ocurre alrededor de 16 días después de la fertilización, el blastocisto implantado desarrolla tres capas germinales, el endodermo, el ectodermo y el mesodermo, y el código genético del padre se involucra completamente en el desarrollo del embrión; el hermanamiento posterior es imposible. Además, los híbridos interespecies sobreviven solo hasta la gastrulación y no pueden desarrollarse más. Sin embargo, alguna literatura de biología del desarrollo humano se refiere al concepto y dicha literatura médica se refiere a los “productos de la concepción” como el embrión posterior a la implantación y sus membranas circundantes.

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Por Angel Eulises Ortiz

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