La reproducció II

LA REPRODUCCIÓ I EL

DESENVOLUPAMENT DELS

ORGANISMES

PLURICEL·LULARS

II

LA REPRODUCCIÓ SEXUAL(en organismes pluricel·lulars)

REPRODUCCIÓ SEXUAL

• Els descendents són genèticament

diferents.

• En alguna etapa es produeix una

divisió cel·lular per MEIOSI.

• La informació genètica diferent pot

provenir d’un progenitor o de dos

progenitors.

• Pràcticament totes les espècies

pluricel·lulars presenten alguna fase

de reproducció sexual.

A partir de:MEIÒSPORES

GÀMETES

Molses, falgueres, algues.

Algues, fongs, animals i vegetals.

Estructures que es comporten com a GÀMETES

(es fusionen entre si)

Fongs.

Totes aquestes cèl·lules o estructures

són haploides (n), per tant o elles

mateixes o els organismes que les han

produït, s’han generat per MEIOSI.

Exemple: els esporangis de l’esporòfit,

que és 2n, generen meiòspores n; en

fongs i falgueres.

REPRODUCCIÓ SEXUAL

Somatogàmia

GametangiogàmiaUnió d’informacions

genètiques per:

Poden generar un nou individu sense fecundació.


ELS GÀMETES:

Cèl·lules haploides amb funció

reproductora

GAMETOGÀMIA: Formació de nous individus a partir de la fusió de gàmetes.*

ISOGÀMETES: Gàmetes

morfològicament iguals

Sexualment són diferents per que porten diferents

informacions o tipus de sexualitat, que simbolitzem

amb els signes + i -, i gual que els pols d’un imant,

per que els diferents tipus s’atrauen.

Algunes algues i

alguns fongs.

Reproducció sexual per ISOGÀMIA.

ANISOGÀMETES o

HETEROGÀMETES:

Gàmetes mòbils

morfològicament iguals,

però amb mides diferents

Hi ha macrogàmetes i microgàmetes. La mida

del macrogàmetes és deguda a l’acumulació de

reserves encaminades al desenvolupament del

futur individu.

Algunes algues.

Reproducció sexual per ANISOGÀMIA o per HETEROGÀMIA.

Quan els gàmetes difereixen molt, per que el macrogàmeta NO és

mòbil, aleshores parlem de reproducció sexual per OOGÀMIA.

Reste d’organismes

(animals i vegetals)


L’OOGAMIA en Animals i Vegetals:

ANIMALS(Metazous)

Macrogàmeta: ÒVUL

Microgàmeta: ESPERMATOZOIDE

VEGETALS(Metafites)

Macrogàmeta: OOSFERA

Microgàmeta: ANTEROZOIDE

Contingut en una estructura pluricel·lular anomenada

òvul (≠ òvul animal).

Els gàmetes es produeixen en uns òrgans especials

anomenats GÒNADES:

Els gàmetes es produeixen en uns òrgans especials

anomenats GAMETANGIS:

Masculí: TESTICLES

Femení: OVARIS

Masculí: ANTERIDIS o gametangi masulí

Femení: ARQUEOGONIS o gametangi femení


L’OOGAMIA en Animals i Vegetals:

La unió dels GÀMETES de diferent sexe s’anomena FECUNDACIÓ.

El tipus d’individus que produeixen microgàmetes s’anomenen Sexe masculí i els

individus MASCLES, i el tipus d’individus que produeixen macrogàmetes s’anomenen

Sexe femení i els individus FEMELLES.

Si el mascle i la femella són morfològicament diferents parlem de dimorfisme

sexual, i les espècies que presenten aquestes característiques s’anomenen

GONOCÒRIQUES o DIOIQUES.

Exemples: humans (animals) o palmeres, gimko, llorer, boix grèvol (vegetals).

Si el mateix individu pot produir els dos tipus de gàmetes parlem d’espècies

HERMAFRODITES o MONOIQUES.

Exemple: cargol d’horta i cuc de terra (animals) i ametller (vegetals). -> algunes

espècies es poden auto fecundar (com moltes flors) i altres necessitaran d’un

altre individu també hermafrodita per a fecundar-se (fecundació creuada).

Estructures que es comporten com a GÀMETES (es fusionen entre si)


Somatogàmia

Gametangiogàmia

Unió d’informacions genètiques per:

Unió de dues cèl·lules

somàtiques, primer per

plasmogàmia (unió dels

citoplasmes) i després per

cariogàmia (unió dels nuclis).

Exemple: Fongs basidiomicets

Fusió de gametangis plurinucleats:

Gametangis masculí i femení iguals =>

gametangiogàmia isogàmica.

Gametangis masculí i femení diferents =>

gametangiogàmia anisogàmica.

Exemple: G. Isogàmica en Fongs zigomicets

G. Anisogàmica en Fongs ascomicets

zigòspora

Basidi: òrgan de reproducció que produeix espores

gametangi

Zigosporangi: cos fructífer delimitat per una capa de cèl·lules que són estèrils


GAMETOGÀMIA: Formació de nous individus a partir de gàmetes.*REPRODUCCIÓ SEXUAL PER GÀMETES

Presenta dues varietats:

AMFIGÒNIA És la reproducció gamètica amb fecundació.

PARTENOGÈNESI És la reproducció (generació d’un nou individu) a partir d’un òvul (gàmeta femení en els animals) sense fecundar.

Exemple: abelles -> l’ou no fecundat: mascle haploide, ou fecundat: femella 2n estèril, ou fecundat que s’alimenta de jalea real quan és una larva: femella reinaTambé es dóna en alguns plathielmints, crustacis, insectes, amfibis i rèptils i raramanet en peixos.

HOLOGÀMIA

MEROGÀMIA

Els gàmetes no es diferencien dels individus adults.

Els gàmetes són molt diferents dels individus adults, i es formen en els seus òrgans sexuals (gònades o gametangis).

Exemple: alga unicel·lular -> Chlamydomonas.

Exemple: alga pluricel·lular -> Spyrogira.

Exemple: Algues superiors, briòfits (molses), pteridòfits (falgueres), espermatòfits (plantes amb llavor) i metazous (animals).


GAMETOGÀMIA: Formació de nous individus a partir de gàmetes.*REPRODUCCIÓ SEXUAL PER GÀMETES

En la reproducció sexual

que genera nous individus

per la fusió de dos

gàmetes en un procés

anomenat fecundació,

podem diferenciar tres

etapes:

GAMETOGÈNESI Formació dels dos tipus de gàmetes.

FECUNDACIÓ Unió de les informacions genètiques dels

gàmetes mitjançant la formació d’una cèl·lula

diploide anomenada Zigot.

DESENVOLUPAMENT

EMBRIONARI

Procés que compren les successives divisions

cel·lulars del zigot, fins a arribar al part o a

l’eclosió de l’ou.


1) GAMETOGÈNESI Es produeix a partir de cèl·lules somàtiques germinatives

(cèl·lules diploides) que després d’un procés de divisió per

MEIOSI donen lloc a gàmetes (cèl·lules sexuals haploides).

ÒVUL: Gàmeta femení ESPERMATOZOIDE: Gàmeta masculí

En el cas dels humans és la cèl·lula més gran del cos.

vitel

Disc terminal

centríol

Filament axial

Gametogènesi femenina o Oogènesi:

⇒ Procés que dura molts anys, i s’inicia molt abans del

naixement, doncs l’ovari fetal ja conté moltes cèl·lules germinals.

• Fase de proliferació o multiplicació (o de germinació): les

cèl·lules germinals quan arriben a la maduresa sexual i per

mitosi successives originen els oogonis (2n). -> La divisió de les

oogònies acaba abans del naixement, de manera que si són

destruïdes en aquesta fase no poden ser renovades. • Fase de creixement: alguns oogonis augmenten de mida per

l’acumulació de vitel, i es transformen en oòcits de primer ordre

(2n). -> l’oòcit primari (o de primer ordre) més la capa de cèl·lules

que l’acompanya són el fol·licle primari.

• Fase de maduració: Cada oòcit de primer ordre origina l’oòcit

de segon ordre (n), que és gran i ric en vitel, i el primer

corpuscle polar (n), molt petit, que hi queda adherit, a través de

la 1ª divisió meiòtica.

=> Si hi ha fecundació: L’oòcit de segon ordre origina l’ovòtida

(n) i el segon corpuscle polar (n) a través de la 2ª divisió

meiòtica, i el primer corpuscle polar originarà dos corpuscles

polars. L’ovòtida donarà lloc a l’ÒVUL i els tres corpuscles polars

degeneraran.


1) GAMETOGÈNESI En el cas dels animals distingim la gametogènesi femenina de la masculina:

Cèl·lules germinals


1) GAMETOGÈNESI

Gametogènesi masculina o Espermatogènesi:

⇒ Procés que dura unes setmanes (aprox. 64 dies) i s’inicia a la

pubertat.

• Fase de proliferació o multiplicació: quan l’organisme arriba

a la maduresa sexual les cèl·lules germinals primordials que hi

ha a les parts internes dels túbuls seminífers del testicle (gònada

masculina) per mitosi formen els espermatogonis (2n).

• Fase de creixement: la mida dels espermatogonis augmenta i

es transformen en cèl·lules més grans, els espermatòcits de

primer ordre (2n).

• Fase de maduració: cada espermatòcit de primer ordre origina

dos espermatòcits de segon ordre (n), a través de la 1ª divisió

meiòtica (divisió reduccional). Cada espermatòcit de segon ordre

origina dues espermàtides (n) a través de la 2ª divisió meiòtica

(divisió equacional). Aquestes ja es poden considerar

GÀMETES.

• Fase d’espermiogènesi: les espermàtides es transformen en

ESPERMATOZOIDES.*

En el cas dels animals distingim la gametogènesi femenina de la masculina:


1) GAMETOGÈNESI

Gametogènesi masculina o Espermatogènesi:

(*)Transformació de les espermàtides (n) en ESPERMATOZOIDES. Esperimiogènesi:∀ El nucli condensa i es fa més petit, i es desplaça cap a un dels pols cel·lulars i forma el cap.

∀ Els dos centríols del centrosoma s’allunyen, el més distal al nucli (que en aus i mamífers ha degenerat i no

existeix) originarà el filament axial i el més proper al nucli originarà la placa basal.

∀ L’aparell de Golgi forma l’acrosoma, que conté enzims hidrolítics (hialuronidasa) capaços de disoldre la

membrana de l’òvul en la fecundació.

∀ Els mitocondris es col·loquen entre el nucli i el filament axial i constitueixen la peça intermèdia de

l’espermatozoide, que aportarà l’energia necessària per al moviment enèrgic del flagel.

∀ S’elimina bona part del citoplasma i es redueix al mínim, pot ser fagocitat per les cèl·lules de Sertoli o abandonat

dins dels túbuls seminífers.

En el cas dels animals distingim la gametogènesi femenina de la masculina:

Microtúbuls


2) FECUNDACIÓ Característiques generals:

• La fecundació és la unió de les informacions genètiques dels dos gàmetes, que dóna lloc a una cèl·lula

diploide que és el zigot.

• Pot tenir lloc a l’exterior de l’organisme, en el medi aquàtic, i aleshores parlem de Fecundació externa; o a

l’interior de l’organisme matern, i aleshores parlem de Fecundació interna.

• Es divideix en dues subetapes: la fertilització, o penetració de l’espermatozoide en l’òvul, i l’amfimixi, o unió

dels dos núclis en un de sol.

Fecundació externa En porífers, mol·lluscs, equinoderms i peixos (animals aquàtics) i en alguns amfibis,

com la granota, tot i el contacte de les gònades, la fecundació sempre és dins

l’aigua (animals terrestres).

Fecundació interna En animals terrestres i en algun animal aquàtic, com els taurons, les rajades, alguns

nematodes i el cavallet de mar.

Generalment implica que hi ha copulació, però hi ha excepcions, com per exemple, les salamandres -> el mascle diposita a

l’exterior l’espermatòfor (un saquet amb tots els espermatozoides) i la femella se’l col·loca a la cloaca (la part final de l’aparell

digestiu i urinari), on es trenca i s’alliberen els espermatozoides.

En espècies hermafrodites

trobem dos casos:

H. suficients

H. insuficients

L’autofecundació té lloc entre gàmetes de diferent sexe originats al mateix individu.

Exemple: en plantes angiospermes (flors vistoses), mai en animals.

La fecundació és encreuada, entre dos individus diferents.

Exemple: cargols -> còpula doble, cucs de terra -> sense còpula

2) FECUNDACIÓ


ETAPES DE LA FECUNDACIÓ

a) Fertilització: aproximació dels gàmetes i penetració de l’espermatozoide en l’òvul. (*)

En els humans es produeix en dues fases.

b) Amfimixi: unió dels dos nuclis, del gàmeta masculí i del femení, en un de sol.

El nucli espermàtic es descondensa i dóna lloc al pronucli masculí.

Aquest pronucli masculí es dirigeix cap al pronucli femení, el nucli de l’òvul.

Té lloc la cariogàmia: s’uneixen els dos pronuclis, es reabsorveixen els embolcalls

nuclears i es forma un sol nucli que s’anomena sincàrion: Es reuneixen els cromosomes

de l’espermatozoide amb els cromosomes de l’òvul i es forma el nucli diploide; en

l’espècie humana, de 23 parells de cromosomes (2n, en que n=23).

Els cromosomes homòlegs dels dos pronuclis s’aparellen a la zona equatorial

(metafase de la primera divisió mitòtica).

S’inicia la vida del nou individu amb la primera divisió mitòtica.

Especificitats en humans:

-En la fertilització l’espermatozoide penetra un oòcit de segon ordre i no un òvul, i aquesta unió és l’estímul per que

passi d’oòcit a òvul.

Dona:

-Quan arriba a la pubertat, la dona, té uns 40.000 fol·licles primordials (conjunt de l’oòcit primari i les cèl·lules que

l’envolten) i només unes 400 podran madurar al llarg de la seva vida fèrtil, i el reste d’oòcits primaris degenerarà.

-En cada cicle sexual (de 28 a 32 dies) hi ha hormones (gonadotropines) que estimulen els fol·licles primordials a

continuar el seu desenvolupament, però només un assolirà el grau de desenvolupament necessari per a ser ovulat.

-Els fol·licles primordials maduren i es converteixen en fol·licles primaris, que donaran lloc als fol·licles secundaris i

aquests al fol·licle de Graaf, a l’interior del qual l’oòcit primari es convertirà en l’oòcit secundari (que ja és n, té 23

cromosomes), que és el que serà expulsat durant l’ovulació, al llarg de tots la vida reproductora de la dona.

-En cada ovulació un oòcit passa a una de les dues trompes de fal·lopi, de forma alternant o no, i s’hi estarà 24 hores

aproximadament.

Home:

-Quan arriba a la maduresa sexual augmenten els nivells de la hormona testosterona que dona el senyal a les

cèl·lules germinals primordials de diferenciar-se en espermatogònies.

-En cada ejaculació (uns 3 cm3 de semen) s’alliberen 300 milions d’espermatozoides, i només un 1% (3 milions)

arribaran a l’úter a causa de l’acidesa del medi vaginal, i d’aquests només uns centenars arribaran al tram final de les

trompes de fal·lopi, on es produeix la fecundació.

-Si no es produeix fecundació, al cap de 72 hores els espermatozoides moren.


2) FECUNDACIÓ


2) FECUNDACIÓ

Especificitats en humans:

-La fertilització es dóna en dues etapes: (*)

1a) Penetració de l’espermatozoide.

• L’espermatozoide madura en un procés anomenat capacitació.

• Es produeix un procés de quimiotaxi per a que s’aproximin l’òvul i l’espermatozoide: l’òvul secreta

fertilisina i l’espermatozoide secreta antifertilisina i així s’adhereixen les dues cèl·lules.

• En el punt on l’acrosoma de l’espermatozoide entra en contacte amb la membrana de l’òvul es

produeix el con de fertilització (una elevació de la membrana) que engloba el cap i la peça

intermèdia, i la cua es queda fora.

• Gràcies a l’enzim hialuronidasa l’espermatozoide perfora la membrana de l’òvul i s’uneixen les

membranes plasmàtiques.

2a) Activació de l’òvul.

• Quan la peça intermèdia de l’espermatozoide ha penetrat l’òvul augmenta el consum d’oxigen i els

seus grànuls corticals (vesícules que contenen enzims) s’uneixen a la membrana plasmàtica.

• A la superfície de l’òvul es forma una coberta gruixuda anomenada membrana de fecundació, que

evita la penetració d’altres espermatozoides, i per tant evita la polispèrmia per a mantenir la

monospèrmia.

• La corona radiada es va desfent i al mateix temps l’entrada de l’espermatozoide activa la segona

divisió meiòtica de l’òvul.

• Té lloc l’amfimixi.


2) FECUNDACIÓ

Documents

La reproducció II