I.E.I.E.R.S 8º 2012

REPRODUCCIÓN CELULAR ¿Has observado lo que sucede cuando sufres una herida? Pierdes parte de tus tejidos y, sin embargo, si la tratas adecuadamente, con el pasar del tiempo tu cuerpo recupera lo perdido. Los procesos de cica­trización y reproducción ocurren porque las células se dividen, dando origen a nuevas células.

1. NÚCLEO CELULAR El núcleo celular es la estructura en la que se alma­cena gran parte de la información necesaria para la formación y desarrollo de un organismo vivo. El núcleo generalmente tiene forma esférica y se carac­teriza por ocupar la parte central de casi todas las células.

Fig. 1 El núcleo celular Algunas células presentan muchos núcleos, como ocurre con las células de los músculos estriados de nuestro cuerpo (ftg. 2). REPRODUCCIÓN CELULAR ¿Has observado lo que sucede cuando sufres una herida? Pierdes parte de tus tejidos y, sin embargo, si la tratas adecuadamente, con el pasar del tiempo tu cuerpo recupera lo perdido. Los procesos de cica­trización y reproducción ocurren porque las células se dividen, dando origen a nuevas células. 1. NÚCLEO CELULAR El núcleo celular es la estructura en la que se alma­cena gran parte de la información necesaria para la formación y desarrollo de un organismo vivo. El núcleo generalmente tiene forma esférica y se carac­teriza por ocupar la parte central de casi todas las células. Algunas células presentan muchos núcleos, como ocurre con las células de los músculos estriados de nuestro cuerpo (ftg. 2). FIG. 1 El núcleo celular. Las funciones del núcleo son: regular y dirigir el fun­cionamiento coordinado de todos los componentes celulares; almacenar los ácidos nucleicos, es decir, aquellas moléculas que llevan la información gené­tica: el ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN); permitir en su interior la duplicación del DN antes de comenzar la división celular; y la producción de diferentes clases de ARN, que luego intervienen en la producción de proteínas. Las principales estructuras nucleares son: la mem­brana nuclear, el nucléolo, la cromatina y los cro­mosomas. FIG. 2 Células polinucleadas de músculo estriado. 1.1 la membrana nuclear La membrana nuclear está formada por dos capas, una externa y otra interna, que separan el material genético del citoplasma. La capa externa tiene adheridos los ribosomas y se une al retículo endoplasmático. La capa interna tiene adherida la cromatina, que es el conjunto de ADN y proteínas que constituye a los cromosomas. Entre las dos capas se crean pequeños poros nucleares que son canales de proteínas que las atraviesan y facilitan el transporte selectivo de sustancias entre el núcleo, y el citoplasma. 1.2 El nucléolo Él nucléolo es una masa densa, esférica y sin membrana. Está constituido princi­palmente por pequeños fragmentos de ADN y de ARN, los cuales contienen la información necesaria para que el nucléo­lo realice su función principal: producir los ribosomas, que serán los encargados de sintetizar las proteínas de acuerdo con la información que reciban del núcleo. 1.3 El material genético "Dependiendo de la fase que atraviese la célula, el material genético puede presentarse en forma de cromatina o de cromo­somas. 1.3.1 La cromatina La cromatina está constituida por proteí­nas y ADN. El ADN es la estructura que guarda la información genética de los organismos en segmentos llamados genes. En los genes se almacena, a mane­ra de un código, información útil para la formación de las características internas y externas de los organismos. Cuando la célula empieza el proceso de división, la cromatina se condensa y empaqueta en estructuras individuales llamadas cro­mosomas. Cromosoma no duplicado Cromosoma duplicado FIG. 4 Cromosomas y su duplicación 1.3.2 Los Cromosomas Los cromosomas fueron descubiertos en 1842 por el científico Karl Wilhem von Nageli (1817- 1891) deben su nombre a que se dejan teñir fácilmente (cromo — color: soma = cuerpo). Los cromosomas se hacen visibles cuando las células se encuentran en proceso de división, como resultado del empa­quetamiento del ADN en el que intervienen las pro­teínas llamadas histonas. Cuando se hacen visibles al microscopio luego de haberse duplicado, aparecen conformados por dos "brazos" llamados cromátidas hermanas, las cuales contienen copias idénticas de ADN. Cada cromátida está unida por un centrómero a su cromátida hermana (fig. 4) La dotación cromosómica de las células es propia de cada especie y se identifica por el número, el tama­ño y la forma de los cromosomas. Las células de muchos organismos complejos se denominan diploides, pues poseen dos series de cromosomas (2n). Otras células poseen solo una serie de cromo­somas (n) y se llaman haploides. Las series de cro­mosomas de un organismo es lo que se denomina el cariotipo (fig. 5). FIG. 5 Cariotipo del ser humano El cariotipo de la especie humana consta de 46 cro­mosomas: 23 cromosomas son aportados por la madre y 23 cromosomas son aportados por el padre; en las células diploides, cada cromosoma tiene una pareja con características muy similares, y se deno­minan cromosomas homólogos. Por esto se dice que los seres humanos tenemos 23 pares, y no sim­plemente 46 cromosomas. Importante: El número de cromosomas es constante dentro de una especie, pero varía de una especie a otra. Por ejemplo, la mosca tiene 5 cromosomas, el gato. 38, el caballo 64 y ciertos helechos más de 1.200. 2. DIVISIÓN CELULAR La división celular es el proceso mediante el cual una célula produce células hijas. Este proceso sirve para que los organismos se reproduzcan y mantengan sus estructuras corporales. Existen dos tipos de divisiones o ciclos celulares: el mitótico y el meiótíco.FIG. 1 El núcleo celular. Las funciones del núcleo son: regular y dirigir el fun­cionamiento coordinado de todos los componentes celulares; almacenar los ácidos nucleicos, es decir, aquellas moléculas que llevan la información gené­tica: el ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN); permitir en su interior la duplicación del DN antes de comenzar la división celular; y la producción de diferentes clases de ARN, que luego intervienen en la producción de proteínas. Las principales estructuras nucleares son: la mem­brana nuclear, el nucléolo, la cromatina y los cro­mosomas.

FIG. 2 Células polinucleadas de músculo estriado. 1.1 la membrana nuclear La membrana nuclear está formada por dos capas, una externa y otra interna, que separan el material genético del citoplasma. La capa externa tiene adheridos los ribosomas y se une al retículo endoplasmático. La capa interna tiene adherida la cromatina, que es el conjunto de ADN y proteínas que constituye a los cromosomas. Entre las dos capas se crean pequeños poros nucleares que son canales de proteínas que las atraviesan y facilitan el transporte selectivo de sustancias entre el núcleo, y el citoplasma. 1.2 El nucléolo Él nucléolo es una masa densa, esférica y sin membrana. Está constituido princi­palmente por pequeños fragmentos de ADN y de ARN, los cuales contienen la información necesaria para que el nucléo­lo realice su función principal: producir los ribosomas, que serán los encargados de sintetizar las proteínas de acuerdo con la información que reciban del núcleo. 1.3 El material genético "Dependiendo de la fase que atraviese la célula, el material genético puede presentarse en forma de cromatina o de cromo­somas. 1.3.1 La cromatina La cromatina está constituida por proteí­nas y ADN. El ADN es la estructura que guarda la información genética de los organismos en segmentos llamados genes. En los genes se almacena, a mane­ra de un código, información útil para la formación de las características internas y externas de los organismos. Cuando la célula empieza el proceso de división, la cromatina se condensa y empaqueta en estructuras individuales llamadas cro­mosomas. Cromosoma no duplicado Cromosoma duplicado

FIG. 4 Cromosomas y su duplicación 1.3.2 Los Cromosomas Los cromosomas fueron descubiertos en 1842 por el científico Karl Wilhem von Nageli (1817- 1891) deben su nombre a que se dejan teñir fácilmente (cromo — color: soma = cuerpo). Los cromosomas se hacen visibles cuando las células se encuentran en proceso de división, como resultado del empa­quetamiento del ADN en el que intervienen las pro­teínas llamadas histonas. Cuando se hacen visibles al microscopio luego de haberse duplicado, aparecen conformados por dos "brazos" llamados cromátidas hermanas, las cuales contienen copias idénticas de ADN. Cada cromátida está unida por un centrómero a su cromátida hermana (fig. 4) La dotación cromosómica de las células es propia de cada especie y se identifica por el número, el tama­ño y la forma de los cromosomas. Las células de muchos organismos complejos se denominan diploides, pues poseen dos series de cromosomas (2n). Otras células poseen solo una serie de cromo­somas (n) y se llaman haploides. Las series de cro­mosomas de un organismo es lo que se denomina el cariotipo (fig. 5).

FIG. 5 Cariotipo del ser humano El cariotipo de la especie humana consta de 46 cro­mosomas: 23 cromosomas son aportados por la madre y 23 cromosomas son aportados por el padre; en las células diploides, cada cromosoma tiene una pareja con características muy similares, y se deno­minan cromosomas homólogos. Por esto se dice que los seres humanos tenemos 23 pares, y no sim­plemente 46 cromosomas. Importante: El número de cromosomas es constante dentro de una especie, pero varía de una especie a otra. Por ejemplo, la mosca tiene 5 cromosomas, el gato. 38, el caballo 64 y ciertos helechos más de 1.200. 2. DIVISIÓN CELULAR La división celular es el proceso mediante el cual una célula produce células hijas. Este proceso sirve para que los organismos se reproduzcan y mantengan sus estructuras corporales. Existen dos tipos de divisiones o ciclos celulares: el mitótico y el meiótíco. 2.1 Ciclo celular mitótico Es el conjunto de etapas que una célula debe pasar para dividirse y producir dos células hijas idénticas a la célula madre, con la misma información genética. La duración del ciclo celular depen­de del tipo de célula. En algunas, como en la bacteria Escherichia coli, el proceso es muy corto y puede durar 30 minutos o menos; otras células, como las neuronas, por ejemplo, permanecen toda su vida sin dividirse. Este proceso tiene tres fases en las células eucarioticas: interfase mitosis y citocinesis. (fig. 6) 2.1.1 Interfase Durante esta etapa se desarrolla la mayor parte de vida de una célula, se produce el crecimiento celular y la síntesis de proteínas y otros y materiales que la célula necesitará para entrar en el proceso de mitosis o división. Se divide en tres subetapas: fase G1 fase S y fase G2. · Fase g1 o de crecimiento. En esta etapa el volu­men celular aumenta debido a la síntesis de pro­teínas y a la duplicación de los organelos celulares. • Fase S o de síntesis. Durante esta fase se dupli­ca el ADN, lo cual garantiza su repartición equita­tiva en las dos células hijas. Al terminar esta fase la célula contiene el doble de proteínas y de ADN que tenía al principio. • Fase G2 En esta etapa la célula termina los pre­parativos que le permitirán comenzar el procesode la división celular. Importante: EL tiempo de vida de las células depende de su la actividad y de sus sistemas de reparación: las neuronas viven varios años, Las células del páncreas, unos 30 días, y ciertos indicios sugieren que algunas bacterias pueden permanecer latentes millones de años. 2.1.2 Mitosis La mitosis es la división ordenada y regulada del material genético presente en el núcleo celular. En otras palabras, la mitosis corresponde a la división del núcleo con el fin de que las células hijas reciban el mismo número de cromosomas de la célula madre. A través del proceso de mitosis los organis­mos se desarrollan y son capaces de regenerar parte de sus tejidos. Como vimos, para que este proceso de división pro­duzca como resultado dos células hijas idénticas a la madre, cada cromosoma debe estar duplicado, es decir, conformado por dos cromátidas hermanas unidas por el centrómero. De esta manera, cada nueva célula recibirá una de las cromátidas de cada cromosoma. El proceso de la mitosis se divi­de en cuatro etapas: profase, metafase, anafase y telofase

2.1.3 Citocinesis Corresponde a la división del citoplasma una vez se ha terminado el proceso de división del núcleo. Este proceso generalmente se inicia durante la última fase de la mitosis, y es posible, en las células animales, por la formación de una fila de proteínas que se ubi­can en la parte ecuatorial de la célula y ejercen pre­sión en la parte central, estrechando la membrana celular hasta lograr su división en dos. En las células vegetales se forma una placa celular a partir de sus­tancias que son segregadas por el aparato de Golgi. 2.2 Ciclo celular meiótico Los organismos que presentan reproducción sexual, producen los gametos o células sexuales por el pro­ceso de la meiosis. Esta consiste en dos divisiones celulares sucesivas denominadas división meiótica I y división meiótica II. En estas se producen cuatro células hijas, cada una de ellas con uno solo de los cromosomas de cada par de homólogos. Sin embargo, los cromosomas de estas células resultan diferentes entre sí, como consecuencia del entrecruzamiento. En el entrecruzamiento, los cromosomas homólogos (paterno y materno) intercambian segmentos de ADN (fig. 8). Como consecuencia, determinan la produc­ción de una gran variedad de gametos, con información genética diferente en los individuos que se reproducen sexualmente. Como los gametos masculino y femenino se unen para formar el cigoto, se puede afirmar que tanto el proceso de meiosis como el de fecundación producen una gran variabilidad genética en las especies y con ella mejores posibilidades para la especie de adaptarse al medio ambiente y de evolucionar. Al igual que en el ciclo mitótico, en el meiótico también hay interfase y citocinesis. Sin embargo, a pesar de presentar dos divisiones meióticas, el proceso de la meiosis está precedido por una única interfase, en donde se duplicarán los organelos y el ADN. Cada división tiene cuatro fases, denominadas de manera simi­lar a las fases mitóticas

2.3. Ciclos reproductivos de los organismos Los procesos de mitosis y meiosis están involucrados en el crecimiento, la repara­ción de tejidos y la reproducción de los seres vivos. En el ciclo de vida de los seres humanos, de los animales de reproducción sexual y de las plantas con flor, las células del cuerpo realizan la mitosis durante la mayor parte del tiempo para crecer y reno­var tejidos; y desde la madurez sexual, las células de los órganos sexuales se especia­lizan en hacer meiosis para producir game­tos que puedan unirse y así formar un nuevo organismo. Así como los gametos, muchos organismos son haploides (n). En los organismos haploides (algunos hongos, bacterias y algas), el juego de cromosomas de sus células no sexuales también es haploide. Una vez producida la fecundación, el cigoto diploide (2n) se divide por meiosis y origina células haploides, las cuales permanecen en esa condición la mayor parte de su vida. Este es el ciclo de vida haplonte.

Los organismos en los que la fase diploide predomina duran­te casi toda la vida, por ejemplo el ser humano, tienen ciclo de vida diplonte. En estos, la unión de los gametos n da lugar a un cigoto 2n que se desarrolla por mitosis, se convierte en un embrión y posteriormente en un adulto diploide (fig. 11].

Otros organismos, como los musgos y los helechos alternan la fase haploide y la fase diploide, constituyendo el ciclo de vida haplodiplonte.

TALLER N.1 RESPONDA LAS PREGUNTAS DE ACUARDO AL GRAFICO Y LAS QUE SE ENCUENTRAN DEBAJO DE ELLAS. · ¿Por que nacen personas con síndrome de Down?. · ¿Por que nacen personas con hermafroditas?. · ¿Qué sucedería con la descendencia si no se cumpliera la meiosis?

. Elabore un cuadro comparativo de la mitosis y la meiosis

TEMA 2 REPRODUCCIÓN EN PLANTAS Y EN ANIMALES La reproducción, a diferencia de las funciones de nutrición y de relación con el medio, no es indispensa­ble para que un organismo se mantenga vivo. Sin embargo, es una condición necesaria para la superviven­cia de la especie, es decir, es la función que permitirá que una especie persista a través del tiempo aunque los individuos que la componen mueran en determinados momentos. 1. CONCEPTO DE REPRODUCCIÓN El proceso o mecanismo mediante el cual los orga­nismos producen descendencia, es decir, seres semejantes a ellos, se denomina reproducción. Se conocen dos formas de reproducción: la reproduc­ción asexual y la reproducción sexual. 1.1 Reproducción asexual La reproducción asexual consiste en la formación de nuevos individuos por medio de la mitosis de células provenientes de un único progenitor. Este único progenitor puede ser una célula o un individuo mul­ticelular. La mayoría de los organismos unicelulares y algunos multicelulares se reproducen de esta forma. La característica más importante de este tipo de reproducción es que los hijos tendrán la misma información genética que su progenitor. Existen varias modalidades de reproducción ase­xual, que puedes apreciar en el cuadro.

1.2 Reproducción sexual La reproducción sexual consiste en la formación de un organismo a partir del intercambio de material genético entre dos progenitores. Generalmente, el progenitor mas­culino aporta un gameto masculino o espermatozoide, y el progenitor femenino aporta un gameto femenino u óvulo. Estos gametos se fusionan en la fecundación para dar origen a un cigoto, que luego de varias divisiones suce­sivas formará un individuo. 2. CICLOS REPRODUCTIVOS EN ORGANISMOS SENCILLOS Los organismos más simples exhiben diferentes formas de reproducción asexual y sexual, esta última realizada sin la formación de gametos. Esta combinación de tipos de reproducción les es útil para prosperar en diferentes ambientes. 2.1 Reproducción en bacterias Las bacterias se reproducen asexualmente por biparti­ción. En este proceso, la célula bacteriana duplica su único cromosoma antes de dividirse y luego forma un tabique o pared transversal, el cual divide la célula en dos células idénticas (fig. 1). Si el tabique bacteriano no forma dos pare­des, no se separan y puede generarse una cadena de bac­terias; como resultado de este tipo de división se obtienen colonias de individuos genéticamente homogéneos. (Fig. 1)

Sin embargo, las bacterias también pueden producir variabilidad genética cuando inter­cambian ADN a través del proceso de con­jugación (fig. 1). Una bacteria hace contacto con otra por medio de una estructura pare­cida a un hilo, llamada pili. Cuando los cito­plasmas de las bacterias están conectados, una bacteria transfiere parte de su ADN a la otra a través del pili. Este ADN se incorpo­ra al material genético de la bacteria recep­tora y por este camino se transmitirá a su descendencia. 2.2 Reproducción en protozoos Casi todos los protozoos, en algún momento de su vida, se dividen asexualmente por fisión binaria o bipartición, aunque en algunos, corno en las amebas, es común la fisión múltiple, en la cual la célula madre se divide en múltiples células hijas. Algunos protozoos tienen reproducción sexual con pro­ducción y fusión de gametos. Sin embargo, otros protozoos, como el paramecio, presen­tan un tipo de reproducción sexual en la cual hay un intercambio y una fusión de núcleos (fig. 2).

1.3 Reproducción en algas La reproducción asexual por bipartición, esporulación o gemación es común en algas unicelulares, y por medio de esta, pueden producir colonias. La reproducción sexual también es común en las algas y se realiza por medio de gametos que varían mucho en tamaño y forma. En las algas multicelulares se puede presentar alternancia de generaciones en donde se producen de manera cíclica las dos formas de reproducción, asexual o esporofítica y sexual o gametofítica (fig. 3).

2.4 Reproducción en hongos Los hongos presentan reproducción asexual y sexual. En los hongos unicelulares, como las levadu­ras, la reproducción asexual se realiza mediante gemación. En los hongos multicelulares, como en moho negro del pan, la reproducción asexual se efectúa por medio de esporas, pero también se pue­den reproducir sexualmente. Las esporas asexuales se forman a partir de células que se encuentran en el extremo de los filamentos o hifas que conforman a los hongos. El hongo comienza con una espora microscópica haploide que se transporta por el aire y germina cuando entra en contacto con la superficie del pan, en donde se extiende con rapidez y forma el micelio o cuerpo del hongo (fig. 4)

Las esporas sexuales se forman por la fusión de un gameto masculino y uno femenino, producidos por los gametangios, que están presentes en hifas dis­tintas. Al unirse los gametos se forman esporas diploides resistentes a las condiciones adversas del medio. Cuando una de estas esporas germina y da origen al esporangióforo que sostiene el esporan­gio, por meiosis, se producen esporas haploides que serán liberadas al aire para comenzar de nuevo el ciclo 3. REPRODUCCIÓN EN PLANTAS En las plantas, la reproducción asexual tiene la ventaja de generar rápidamente individuos adultos, idén­ticos entre sí. Por otra parte, la reproducción sexual tiene la ventaja de generar mayor variación en las características, y la posibilidad de colonizar lugares lejanos gracias a la dispersión o movimiento de las semillas. 3.1 Reproducción asexual o vegetativa Las plantas tienen la capacidad de producir nuevos individuos a partir de divisiones mitóticas generadas de un fragmento de sus hojas, tallos o raíces, es decir, por fragmentación. La reproducción asexual puede darse de forma natural o artificial, como puedes apreciar en el cuadro.

darse de forma natural o artificial, como puedes apreciar en el cuadro. 3.2 Reproducción sexual en plantas Para la reproducción sexual en las plantas existen estruc­turas especiales que se encar­gan de la producción de cada uno de los gametos. Estas estructuras se han modificado a través de la historia evoluti­va de las plantas. 3.3 Reproducción en plantas sin flores. Los musgos y los helechos pre­sentan alternancia de genera­ciones: la primera generación, o esporofita (2n), se reprodu­ce asexualmente por esporas, y la segunda, o gametofito (n), lo hace sexualmente por gametos. En el caso de los musgos, la generación dominante es el gametofito, y la planta adulta es haploide. En este se produ­cen los gametos, que al unirse forman un cigoto (2n), cuya división por mitosis producirá el esporofito (Fig. 5).

En los helechos, la generación dominante es el esporofito (2n). Las esporas producidas por meiosis germinan for­mando un gametofito haploi­de, que produce los gametos masculino y femenino. Estos gametos, al unirse, forman el cigoto, que origina el esporofi­to (Fig. 6).

3.4 Reproducción en plantas con flores En las plantas con flores, el esporofito diploide es la generación dominante. El gametofito masculino es el grano de polen y el gametofito femenino es una estructura llamada saco embrionario, que se desa­rrolla dentro del óvulo. Aunque el proceso de reproducción en gimnospermas y angiospermas es muy similar, existen algunas dife­rencias entre ellas. Las gimnospermas, a diferencia de las angiospermas, carecen de sépalos y pétalos que protejan las partes reproductivas. Las gimnosper­mas, como los pinos, poseen unas estructuras denomi­nadas conos: los masculinos son pequeños, poco visibles y producen polen, y los femeninos son más grandes y en ellos se desarrollan los óvulos (Fig. 7A). Las angiospermas, en cambio, tienen flores con sépalos y pétalos, y sus óvulos se encuentran encerrados en un ovario. El proceso de fecundación del óvulo por un grano de polen se conoce como poli­nización. Una vez ocurre la polinización se forman los frutos dentro de los cuales se encuentran las semillas, que al dispersarse se encargarán de produ­cir nuevas plantas (fig. 7B).

4. REPRODUCCIÓN EN ANIMALES A pesar de la gran variedad de estruc­turas y formas dentro del reino, los ani­males son bastante similares en lo que respecta a la reproducción sexual y al ciclo vital. Estos son diploides y produ­cen gametos haploides: los femeninos u óvulos son de gran tamaño e inmó­viles, y los masculinos o espermato­zoides son pequeños y se mueven gracias a flagelos.

4.1 Reproducción asexual La reproducción asexual se da en la mayoría de los vertebrados. En el cuadro puedes apreciar los tipos de reproducción asexual en los animales: la fragmentación, la gemación y la partenogénesis. 4.2 Reproducción sexual En la reproducción sexual, cuando el macho y la hembra son físi­camente diferentes, se dice que hay dimorfismo sexual; en algu­nas especies, un organismo puede tener los dos sexos, en cuyo caso se dice que el individuo es hermafrodita.

La reproducción sexual implica la inversión de una gran cantidad de tiempo y energía en conseguir pareja, construir nidos y cuidar de las crías, pero per­mite, a diferencia de la reproducción asexual, la variabilidad genética útil para la adaptación de cier­tas especies a las condiciones del medio. Los espermatozoides y los óvulos se producen a tra­vés del proceso de la gametogénesis que, dependien­do de si el producto final son los espermatozoides o los óvulos, se denomina espermatogénesis u ovogénesis Un factor importante en la reproducción sexual es la fecundación, es decir, el encuentro entre el óvulo y el espermatozoide. Hay dos tipos de fecundación: externa e interna. La fecundación externa ocurre cuando los gametos son liberados en el medio exter­no, y es propia de los animales acuáticos; en este tipo de fecundación, el desarrollo de los embriones se ve afectado por factores como la depredación. La fecundación interna ocurre cuando el macho tiene la capacidad de liberar los espermatozoides en el interior del cuerpo de la hembra; todos los animales terrestres tienen este tipo de fecundación. ACTIVIDAD · Dibujar un organismo que presente fecundación externa y uno que presente fecundación externa. · Mediante un cuadro comparativo establecer aspectos positivos y negativos de los dos tipos de fecundación. · ¿Por qué son importantes los dos tipos de reproducción? 4.3 Reproducción en invertebrados A diferencia de los vertebrados, muchos animales invertebrados presentan reproducción asexual. Sin embargo, muchas especies combinan las dos formas de reproducción. En el cuadro encontrarás las característi­cas de la reproducción en los diferentes grupos de invertebrados: 4.4 Reproducción en vertebrados Los vertebrados sólo se reprodu­cen sexualmente y sus individuos son dioicos, es decir, tienen un solo sexo. Además, generalmente presentan dimorfismo sexual, Los vertebrados acuáticos normal­mente tienen fecundación exter­na, pero los terrestres siempre tienen fecundación interna, para lo cual se requiere de órganos espe­cializados. En el macho es una estructura tubular denominada pene, que permite depositar los espermatozoides dentro de la hem­bra, en una cavidad especial deno­minada vagina. Las aves poseen una cloaca, que es una cámara común donde desembocan los tractos de excreción y de repro­ducción.

De acuerdo con el tipo de desarrollo del huevo luego de ser fecundo, los vertebrados pueden dividirse en tres grupos: ovíparos, vivíparos y ovovivíparos. Los animales ovíparos ponen huevos en el medio externo y el embrión se desarrolla dentro de ellos; en los ovovivíparos, el embrión se desarrolla en un huevo alojado en el interior del cuerpo de la madre; en los vivíparos, el embrión se desarrolla dentro del cuerpo de la madre, en una región llamada útero (fig. 10) Los mamíferos presentan diferentes grados de adaptación del útero: unos úteros permiten el desarrollo completo del embrión, como ocu­rre en los mamíferos placentarios, y otros úteros albergan el embrión poco tiempo, como en los mamíferos marsupiales; en este caso, el feto nace y se desplaza hasta una bolsa llamada marsupio, en la que termina de desarrollarse, como ocurre en los koalas y cangu­ros. APRECIADOS ESTUDIANTES, ESPERO ESTA INFORMACION LES SIRVA DE MUCHA AYUDA PARA ESTE TEMA. LAS IMAGENES SE LAS QUEDO DEBIENDO DEBIDO A QUE SE ME PRESENTARON FALLAS EN UNO DE LOS EQUIPOS QUE ALMACENAN ESTA INFORMACION.

TEMA 3 Reproducción en el ser humano

La sexualidad se entiende como el conjunto de com­portamientos y sensaciones relacionados con el cor­tejo y la relación entre sexos. En la especie humana, la función reproductora es sólo un componente de su sexualidad y el conjunto de órganos especializados en esta función constituye el sistema reproductor.

1. SISTEMA REPRODUCTOR MASCULINO

La diferencia más destacada entre el hombre y la mujer se registra en sus sistemas reproductores. El sistema reproductor masculino es el encargado de la producción de espermatozoides (fig.1)

1.1 Órganos genitales masculinos externos

Los genitales externos son el pene y el escroto. El pene es un órgano eréctil de forma cilíndrica que se encarga de introducir los espermatozoides dentro de la vagina. Tiene tres masas de tejido contráctil: dos cuerpos cavernosos y uno esponjoso, que contiene a la uretra.

El glande es una parte engrosada del pene que se encuentra recubierta por un pliegue de la piel denominado prepucio.

El escroto es una bolsa de piel en la que se aloja los testículos. Estos se encuentran fuera de la cavidad corporal, ya que para la espermatogénesis se requiere un ambiente menor que la temperatura normal del cuerpo.

1.2 Órganos genitales masculinos internos

Dentro de este grupo de órganos se encuentran testículos, que son dos glándulas de forma ovoide en cuyo interior están los túbulos seminíferos en los cuales se producen los espermatozoides y las hormonas sexuales masculinas. También hay una serie de conductos que permiten paso de los espermatozoides. Estos salen del testícu­lo al epidídimo y durante exacto sexual pasan a los conductos deferentes, los cuales desembocan en conductos eyaculadores y se comunican con la ure­tra, a través de la cual salen al exterior del cuerpo.

1.3 Glándulas anexas

Diferentes glándulas se encargan de adicionar flui­dos al semen. Dos glándulas bulbo uretrales desembocan en la uretra, y secretan unas gotas de fluido levemente alcalino, cuya función es lubricar y neutralizar el pH ácido de la uretra. Las vesícu­las seminales vacían en el conducto deferente el flui­do seminal, que es una mezcla de mucus, proteína y fructosa que da energía a los espermatozoides. Este equivale a 2/3 del volumen total del semen. Finalmente, la glándula prostática, que rodea la uretra, secreta una sustancia lechosa y de pH alca­lino cuya función es neutralizar la acidez del ambiente vaginal para facilitar la movilidad de los espermatozoides.

2. SISTEMA REPRODUCTOR FEMENINO

El sistema reproductor femenino (fig. 2) se encarga de producir los óvulos, de albergar el óvulo fecunda­do o cigoto, y de nutrir y albergar al embrión mientras se desarrolla.

2.1 Órganos genitales femeninos externos

El área genital externa se conoce como vulva y está conformada por los labios, el clítoris, el meato uri­nario y el orificio vaginal.

Los labios externos o mayores y los labios internos o menores envuelven el meato urinario, el clítoris y el orificio vaginal, protegiéndolos de infecciones. El clítoris se ubica en la parte superior de los labios menores; tiene muchas terminaciones nerviosas, que al ser estimuladas producen la excitación sexual.

2.2 Órganos genitales internos

Los órganos internos en el sistema reproductor femenino son los ovarios, las trompas de Falopio, el útero y la vagina (fig. 2). Los ovarios son dos glándulas que se ubican a lado y lado del útero y contienen los folículos ováricos: el folículo de Graaf, que es de gran tamaño y está lleno de un líquido en donde se; encuentra el óvulo inmaduro y se secreta el estrógeno, y el cuerpo amarillo o lúteo, que corresponde a un folículo maduro que se ha roto y que produce progesterona y estrógeno.

Las trompas de Falopio u oviductos son un par de conductos de paredes musculares de unos 10 cm de longitud, que en su parte terminal presentan un ensanchamiento con unas prolongaciones para captar al óvulo. Rodean parcialmente al ovario y por su otro extremo se unen al útero. Su función es conducir el óvulo hasta el útero.

El útero o matriz es un órgano en forma de pera, muscular, hueco y dilatable, recubierto por una doble capa mucosa o endometrio. Antes del primer embarazo mide aproximadamente 7,5 cm de longitud. En el útero se produce la menstruación, se implanta el cigoto y se desarrolla el feto durante el embarazo. La vagina es un conducto musculoso y elástico de 7 a 9 cm de lon­gitud que conecta el útero con la vulva y cuyas funciones son per­mitir el paso del flujo menstrual, recibir el semen y permitir el parto

2.3 Glándulas anexas

El sistema reproductor femenino posee dos clases de glándulas: las glándulas vestimulares, ubicadas debajo del orificio de la ure­tra y a lado y lado del orificio vaginal, cuyas secreciones lubrican la vagina durante el acto sexual, facilitando de esta forma la entra­da del pene; y las glándulas mamarias, formadas por numero­sas bolsas o alvéolos, en donde se produce la leche que es acumulada en los senos lactíferos y llevada Al pezón a través de varios conductos (Fig. 3).

3. ETAPAS EN LA VIDA HUMANA

Las diferentes etapas del desarrollo humano presentan características propias y pueden dividirse en tres grandes grupos: la infancia, la ado­lescencia y la adultez.

A. LA INFANCIA

Va desde el nacimiento hasta la puber­tad (0 a 12-13 años). En esta etapa se desarrollan el cuerpo y la mente del bebé, quien comienza a comunicarse, se vuelve independiente, y socializa con otros niños y niñas.

B. LA ADOLESCENCIA Y LA MADUREZ SEXUAL.

En la pubertad, ocurren cambios físicos y síquicos que carac­terizan el paso de la infancia a la edad adulta. Ocurren la pri­mera eyaculación masculina y la primera menstruación femenina. En los hombres, la voz se torna grave, crecen los genitales, aparece el vello púbico y se ensanchan los hom­bros; en las mujeres, crecen los senos y los genitales, apare­ce el vello púbico y se acumula tejido graso en las caderas.

C. LA ADULTEZ

Luego de la adolescencia, el desarrollo psíquico alcanza un grado importante de madurez, que permite a la persona establecer vínculos sociales.

ADULTEZ TEMPRANA

Esta etapa se extiende desde los 25 hasta los 40 años aproximadamen­te. Por lo general, en esta etapa se elige pareja, se inicia la actividad laboral, la paternidad y la maternidad. En esta etapa, el ser humano alcanza un nivel apropiado de eficiencia motora, fisiológica y senso­rial necesario para muchas de las actividades que, una sociedad como la nuestra, considera importantes.

ADULTEZ MEDIA

Entre los 40 y los 65 años se da una alta productividad, en especial en el campo intelectual. La actividad física sigue rea­lizándose, aunque en contextos en donde no prima la competencia. A nivel bioló­gico, en la mujer, después de los 45 años, se inicia la menopausia, que es el perío­do en el cual los ovarios interrumpen su actividad reproductora y por tanto cesa la menstruación. En los hombres, entre los 55 y los 70 años se presenta la andropausia, que es el proceso de disminu­ción progresiva de la actividad de las glándulas sexuales masculinas.

ADULTEZ TARDÍA

Después de los 65 años, los tejidos se renuevan más lentamente, el tejido muscular se reduce y también las capacidades auditiva y visual. Las actividades que involucren el intelecto, la reflexión y el razonamiento son preferidas, y las activi­dades físicas realizadas no presentan niveles de exi­gencia fisiológica y motora elevados

4. CICLO MENSTRUAL

El ciclo menstrual es el conjunto de cambios perió­dicos que suceden en el ovario y en el útero, y su finalidad es preparar al organismo para la liberación y maduración de un óvulo y la adecuación del útero para recibir al posible óvulo fecundado. A partir de los 12 años, aproximadamente, y duran­te sus años fértiles las mujeres experimentan una secuencia de cambios controlados por hormonas secretadas por la hipófisis, y que duran en promedio 28 días. Si durante este período un óvulo no es fecundado, se desprende del útero parte del endometrio y se produce la menstruación. El ciclo menstrual se divide en dos procesos: el ciclo ovárico y el ciclo menstrual o uterino.

4.1 Ciclo ovárico

Al iniciarse el ciclo ovárico, los folículos comienzan a crecer y a secretar hormonas (fig.4). Luego, uno de los folículos crece mientras los otros se degeneran; este folículo se hincha y luego se rompe, liberando el óvulo aproximadamente en el día 14 del ciclo.

Finalmente, las envolturas del folículo roto se trans­forman en el cuerpo lúteo, que se degenera si el óvulo no es fecundado, empezando así un nuevo ciclo.

4.2 Ciclo menstrual

Las hormonas producidas por los folículos durante el ciclo ovárico transforman el endometrio para favorecer la implantación del óvulo en caso de ser fecundado. Durante este ciclo se inicia la hemorra­gia, se engruesa el endometrio y las hormonas progesterona y estrógeno provocan que el endometrio secrete sustancias que nutrirán al nuevo ser antes de que se desarrolle la placenta.

5. FECUNDACION

En la especie humana, la fecundación es, en reali­dad, la unión de un ovocito secundario (óvulo inma­duro) con un espermatozoide y se lleva a cabo en el último tercio de una trompa de Falopio. Esta unión es el estímulo para que el ovocito secundario se divi­da y pase a ser un óvulo.

Para que la fecundación pueda producirse es necesario que en una eyaculación hoyo ai menos 20 millones de espermatozoides por mililitro; una cantidad menor de espermatozoides es indicio de esterilidad masculina

6. EMBARAZO Y PARTO

El embarazo es el período de desabollo del nuevo ser dentro del útero de la madre y culmi­na con el nacimiento o parto luego de nueve meses.

Nuestro desarrollo embrionario se inicia con la fecun­dación y culmina en la octava semana de gestación. Una vez formado el cigoto recorre las trompas de Falopio hasta llegar al útero, donde se inicia la división celular. Este recorrido dura aproximadamente 72 horas. Durante este trayecto el cigoto se divide en dos células o blastómeros (1) que continúan dividiéndose hasta dar origen a una estructura en forma de mora o móru­la (2). Dentro de la mórula se forma una cavidad o blastocele y esta nueva estructura hueca recibe el nombre de blástula o blastocisto (3).

Las células de la periferia del blastocisto dan origen a los anexos embrionarios: la placenta y el amnios, y las células internas o embrioblastos, que se encargan de formar el embrión. Luego de una semana ocurre la implantación, es decir, el evento en el cual el blastocisto se une al endometrio uterino.

Quince días después de la fecundación las células de la blástula se invaginan y conforman la gástrula (4). Una vez formada la gástrula, las células continúan divi­diéndose por mitosis hasta llenar la cavidad interna, dejando una nueva cavidad o arquenterón (5) que luego dará origen al tubo digestivo. En este momento el embrión queda constituido por dos capas de células, una interna o endodermo y una externa o ectodermo. Al finalizar el primer mes se forma una capa de célu­las intermedia denominada mesodermo, que al reagruparse dará origen a la cavidad general del cuerpo o celoma.

Cada una de las tres capas de células (ectodermo, mesodermo y endodermo) comienza a diferenciarse y a dar origen a los tejidos y órganos que conformarán al nuevo individuo:

• El ectodermo (6) da origen a la piel, el pelo, las uñas, el sistema nervioso y los órganos de los sentidos.

• A partir del mesodermo (7) se forman el esqueleto, los músculos, la sangre y los vasos, los riñones y los uréteres, el sistema reproductor y el linfático.

• Finalmente, el endodermo (3) forma el tubo digesti­vo y las glándulas anexas, hígado y páncreas; los epitelios de la tráquea, los bronquios y los pulmones.

DESARROLLO FETAL

Este período comienza en la novena semana de gestación y culmina en el momento del parto. Durante estos siete meses el feto aumenta de tamaño y peso y sus tejidos terminan de madurar. Es capaz de reaccionar ante los estímulos externos, presenta reflejos y se mueve. Durante su tiempo de vida dentro del útero, el embrión y posteriormente el feto, desarrolla estructuras especiales o anexos embrionarios que le servirán de protec­ción, nutrición y excreción de sustancias de desecho.

ANEXOS EMBRIONARIOS

El saco vitelino (A) y el alantoides (B) son dos sacos con fun­ciones importantes: en el saco vitelino se forman los primeros elementos sanguíneos y el alantoides es el responsable de la nutrición del embrión. Hacia el segundo mes, ambas estructuras contribuyen a formar el cordón umbilical (C).

El corión (D) es la membrana más externa, rodea al embrión y posteriormente al feto. Se convierte en la parte embrionaria principal de la placenta.

El amnios (E) es un saco membranoso que envuelve y prote­ge el embrión y está lleno de un fluido salino o líquido amniótico. El líquido hace posible los movimientos fetales, ofrece protección contra eventuales golpes y permite que las sustancias de desecho ingresen a la circulación materna para su excreción.

La placenta (F) se deriva del cordón umbilical y del endometrio uterino; tiene abundantes vasos sanguíneos. Cumple las funciones de respiración, nutrición, excreción y protección y produce hormonas como la gonadotropina coriónica huma­na (HCG), hormona excretada en la orina de la madre y que sirve como indicador de embarazo.

7. ENFERMEDADES DE TRANSMISION SEXUAL

Las enfermedades de transmisión sexual (ETS) son procesos infecciosos provocados por bacterias, virus, hongos, protozoos y artrópodos, cuya principal vía de contagio es el intercambio de fluidos vaginales y de semen durante las relaciones sexuales.

Estas enfermedades pueden tener graves consecuencias para la salud, e incluso ser mortales. Para prevenirlas es necesario ejercer un control responsable de su actividad sexual, poseer una pareja estable, realiza controles médicos y llevar una higiene adecuada.

Enfermedades de transmisión sexual, organismo que la produce, síntomas y trastornos asociados

Sífilis: Producida por la bacteria Treponema pallidum. Aparición de ulceraciones en los órganos genitales, seguidas de erupciones generalizadas e inflamación de ganglios. Puede causar locura por lesiones en el sistema nervioso y transmitirse de madre a hijo durante el embarazo.

Candidiasis: Hongo: Cándida albicans. En la mujer; flujo vaginal muy abundante y lechoso. Irritación vaginal. En el hombre esta infección es menos frecuente y se manifiesta con inflamación del glande.

Gonorrea: Causada por el virus Neissena gonorrhoeae. Micción dolorosa e inflamación de los genitales. En la fase mas avanzada de la enfermedad, esterilidad y diseminación de la enfermedad a través de la sangre. Algunas personas no muestran síntomas pero son transmisoras de la enfermedad. Si no se trata puede volverse crónica.

Síndrome de Inmunodeficiencia Adquirida (sida): causada por el Virus de Inmunodeficiencia Humana. Debilitamiento grave del sistema inmunológico que causa diversos trastornos como fiebre, temblores, cáncer, hemorragias en un alto porcentaje de los casos, la muerte. Es una de las enfermedades más graves y no tiene cura conocida.

Herpes genital: responsable, Virus del herpes. Consiste en ampollas o llagas sobre los genitales y el ano, que al reventarse se secan y forman costra. Puede transmitirse al bebé mientras está en el vientre y causar ceguera, daño cerebral o muerte.

Hepatitis: Virus de la hepatitis B. Es una enfermedad incurable, y sus síntomas son: fatiga, fiebre, náuseas, ausencia de apetito, dolor abdominal, muscular y de articulaciones. Puede llevar a la destrucción del hígado o al cáncer de hígado.

Chlamydia: Bacteria Chlamydia trachomatis. Aparición de vesículas en los genitales. Fiebre, cefalea y dolor de las articulaciones. Tratada a tiempo con antibióticos puede curarse, de lo contrario puede diseminarse a los órganos reproductores provocando esterilidad.

Enfermedad inflamatoria pélvica: Las mismas bacterias responsables de las otras ETS. Las bacterias que la producen migran al útero y a las trompas de Falopio, afectando sólo a las mujeres. Produce fiebre y dolor abdominal, y genera esterilidad. Se puede tratar con antibióticos.

8. MÉTODOS ANTICONCEPTIVOS

La sexualidad y la concepción son eventos estrechamente relacionados. Nuestra naturaleza nos distingue de los demás animales por la capacidad de tomar decisiones razonadas y complejas ente a diferentes situaciones. Una de estas es la de concebir hijos. Existen diversos procedimientos denominados métodos anticonceptivos, cuya finalidad es realizar una planificación familiar en el caso de las parejas que lo deseen. A continuación se resumen los diferentes tipos de métodos anticonceptivos, que existen actualmente.

Métodos naturales o de abstinencia periódica

Ogino: Método que consiste en evitar las relaciones sexuales entre los días fértiles de la mujer, comprendidos entre el 9 y el 18 de cada ciclo menstrual regular de 28 días. También conocido como método del ritmo o método calendario. Es un método poco confiable e impide disfrutar de las pasiones del amor en los días en que la mujer se encuentra en celo.

Temperatura basal: El método de planificación familiar de Temperatura Basal, es otro de los métodos naturales utilizado para descubrir los periodos fértiles e infértiles del ciclo menstrual. Es un método efectivo, aunque hay varios factores que pueden alterar su medición exacta. Lo más efectivo es combinar el método con el método de ovulación Billings. Se basa en el hecho de que la hormona progesterona aumenta la temperatura del cuerpo alrededor de .2°C a .5ºC al inicio de de la etapa post-ovulatoria infértil y la mantiene elevada hasta su siguiente período. No se puede predecir la ovulación. Este aumento en la temperatura justo al momento de despertar, nos confirma que la ovulación ya se ha dado.

Método Billings o moco cervical:

Método natural de planificación familiar que se basa en la observación del moco cervical. Tiene una fiabilidad aproximada del 94%. En los días fértiles aparece el moco cervical y la sensación de humedad vaginal. El día en que el periodo fértil llega a su máximo, el moco es más abundante y elástico. En los días infértiles no hay moco cervical o tiene poca consistencia.

¿Qué es el moco cervical?

Es una sustancia segregada por el cuello uterino los días que preceden inmediatamente a la ovulación y los días inmediatamente posteriores. Tiene la función de proteger a los espermatozoides de la acidez de la vagina, para permitir su conservación y movilidad hacia el útero.

COITO IMTERRUMPIDO

El método por retiro requiere que el varón retire su pene de la vagina antes de que él tenga el orgasmo. De esta manera, los espermatozoides no llegan a la vagina y no hay probabilidades de que algún espermatozoide se junte con un óvulo y que produzca la fertilización. El método, también conocido por el nombre en latín "coitus interruptus," demanda particularmente la cooperación por parte del hombre.

¿Cuán eficaz es el método del retiro en la prevención del embarazo?

Comparado con otros métodos para la regulación de la fertilidad, el retiro no es fiable. Algunas parejas son lo suficientemente auto disciplinadas como para practicarlo como una forma de anticoncepción, pero requiere adquirir una considerable práctica y habilidad. El embarazo puede ocurrir, porque

• el hombre no tenga control de su momento de eyaculación.
• hay espermatozoides en la pre-eyaculación que puede ingresar en la vagina antes del orgasmo y de que el pene sea retirado.

¿Existen efectos secundarios al utilizar el método de la supresión?

El retiro no posee efectos biológicos colaterales. Puede ser utilizado como respaldo si no dispones de otro método anticonceptivo. En otras palabras, está muy lejos de ser perfecto ¡Pero es mejor que no utilizar ningún anticonceptivo en absoluto!

Métodos de barrera

¿Qué son?

Los condones son un método anticonceptivo de barrera. Hay condones masculinos y femeninos. El condón masculino es una funda fina (generalmente hecha de látex, un tipo de caucho) que recubre el pene. El condón femenino es una funda de poliuretano con un anillo flexible en cada extremo. Un extremo es cerrado y se coloca dentro de la vagina; el otro extremo es abierto y el anillo queda fuera de la cavidad vaginal. El condón masculino, también llamado "preservativo" o "profiláctico", se usa con mucha más frecuencia.

¿Cómo funcionan?

Los condones evitan que el semen (el líquido que contiene el esperma) ingrese a la vagina. El condón masculino se coloca en el pene del hombre cuando está erecto (y antes de todo contacto sexual). Se desenrolla hasta alcanzar la base del pene sosteniendo la punta del condón para que quede un espacio adicional al final. Esto crea un espacio para que quede el semen después de la eyaculación y disminuye las probabilidades de que se rompa el condón.

Después de la eyaculación, el hombre debe sujetar el condón de la base del pene a medida que lo saca de la vagina. Esto debe hacerse con el pene todavía erecto para evitar que el condón se salga cuando pasa la erección. Si esto sucede, el esperma podría ingresar a la vagina.

Condón femenino

El anillo del extremo cerrado del condón femenino se coloca dentro de la vagina. El otro anillo forma el extremo abierto del condón. La funda recubre las paredes de la vagina, lo que crea una barrera entre el esperma y el cuello del útero. El condón femenino puede colocarse hasta 8 horas antes de tener relaciones sexuales. Debe retirarse inmediatamente después de ellas.

Los condones masculino y femenino no deben usarse al mismo tiempo porque pueden adherirse entre sí y hacer que uno o el otro se salga durante el coito, lo que elimina su eficacia.

Precauciones sobre los condones

Una vez que se ha usado, un condón no puede volver a usarse. Cada vez que se tiene relaciones sexuales, se debe usar un condón nuevo; los condones deben usarse durante todo el acto sexual para prevenir el embarazo y las enfermedades de transmisión sexual (ETS). Con los condones no se deben usar lubricantes a base de aceite (como aceite mineral, vaselina o aceite para bebé) porque estas sustancias pueden desgastar el caucho. Los condones usados deben tirarse a la basura, no por el inodoro.

Si un condón parece estar seco, pegajoso o duro al sacarlo del envoltorio, o si ya está vencido, deséchelo y use uno nuevo. Es conveniente tener varios condones disponibles por si uno presenta problemas. Se recomienda guardar los condones sin usar en un lugar fresco y seco.

Más información sobre el condón en el siguiente link

http://kidshealth.org/teen/en_espanol/sexual/contraception_condom_esp.html#a__iquest_Qu_eacute__son_