D.3.1 Reproducción

Reproducción sexual

Proceso mediante el cual dos progenitores dan lugar a una nueva generación, transmitiendo esos genes. Este es un proceso más lento, requiere más energía y proporciona mayor variabilidad genética, lo que da lugar a una mejor adaptación.

Preproducción asexual

Proceso en el cual un solo progenitor produce descendencia genéticamente idéntica, sin la unión de gametos. Es un método más rápido y menos costoso en términos de energía. Da lugar a menor variabilidad y una menor adaptación.

Variabilidad genética en la reproducción sexual

La reproducción sexual es el proceso mediante el cual se unen dos gametos: un gameto masculino y otro femenino. De este modo forman un cigoto, el cual se desarrollará en un nuevo organismo, aportando combinaciones genéticas variadas. La variabilidad genética se debe al:

• Entrecruzamiento en la meiosis

• Orientación aleatoria de los cromosomas (metafase I y metafase II)

• Fertilización aleatoria (cualquiera de los millones de espermatozoides/óvulos producidos)

Espermatozoide

Gameto sexual masculino, producido por los testículos.

Óvulo

Gameto sexual femenino, producido por los ovarios.

Sistema Reproductor Masculino

El sistema reproductor masculino consta de las siguientes partes:

1. Testículos → Responsable de sintetizar espermatozoides (n).

2. Epidídimo → Es un pequeño saco encima de los testículos el cual almacena y madura a los espermatozoides una vez producidos.

3. Escroto → Lugar donde se almacenan los espermatozoides con la temperatura necesaria para conservarlos (más frío que el resto del cuerpo).

4. Conducto espermático → Es el conducto por el cual fluyen los espermatozoides desde los testículos hasta la uretra para la eyaculación.

5. Vesículas seminales → Glándula que genera un líquido que nutre y protege a los espermatozoides a través del conducto espermático.

6. Próstata → Glándula que genera un líquido el cual permite que haya un movimiento de los espermatozoides a través del conducto espermático.

7. Glándulas de Cowper → Glándulas que generan un líquido que lubrica la uretra para que fluyan los espermatozoides.

8. Uretra → Es el conducto por el cual pasa la orina y el semen para salir del pene.

Sistema Reproductor Femenino

El sistema reproductor femenino se divide en los siguientes componentes:

1. Ovarios → producen y liberan los óvulos. Además secretan hormonas sexuales, como la progesterona y estrógenos los cuales regulan el ciclo menstrual.

2. Útero → Da alojamiento y desarrollo al feto.

3. Trompas de Falopio → Son los conductos que se encargan de transportar a los ovocitos secundarios desde los ovarios hasta el útero. Aquí es donde el espermatozoide fecunda al óvulo.

4. Vagina → Es por donde sale el bebe o por donde entra el pene para entrar al sistema reproductor femenino. También por aquí es que sale la menstruación.

Reproducción sexual en plantas con flores

Las flores son las estructuras reproductivas de las plantas con flores. Estas flores suelen tener 4 capas, dentro de las cuales se encuentran los órganos reproductivos masculinos (Estambre) y femeninos (Pistilo). Si tiene 4 capas se le considera una flor completa, sino una flor incompleta. Si tiene tanto pistilo como estambre se le dice (hermafrodita) y si no se le dice flor unisexual.

Estructuras reproductoras femeninas

En flores se le llama pistilo. Esta consta de tres pares: El estigma, el estilo y el ovario. El estigma es donde se recibe al polen, el estilo conecta al estigma con el ovario, y el ovario es donde ocurrirá la fertilización.

Óvulo (flores)

El óvulo en flores tiene 7 células con 8 núcleos en total. Se encuentran las 3 antípodas, las 3 sinergidas y el núcleo polar (2n).

1. Antípodas → Las 3 antípodas terminarán desintegrándose.

2. Sinergidas → Las 2 sinergidas guiarán al tubo polínico hacia el óvulo.

3. Egg cell → Será el que se fusiona con el núcleo del espermatozoide durante la fertilización, formando el embrión.

4. Núcleo polar → Se unirá al núcleo de la célula tubo formando el triploide endospermo que nutre al embrión en desarrollo.

Estambre

Es el órgano reproductor masculino, y consta de 3 partes: antera, filamento y polen.

1. La antera es donde se produce el polen.

2. El filamento es el tallo que sostiene a la antera.

3. El polen es lo que va a ponerse en el estigma para que ocurra la fertilización.

Grano de polen

La estructura que contiene los gametos masculinos en las plantas, permitiendo la fertilización. Contiene dos células:

• Una célula generativa

• Célula tubo

Proceso de fertilización

Para que ocurra la fertilización en plantas debe ocurrir lo siguiente:

1. La antera produce el polen.

2. El grano de polen es trasportado por el viento, insectos u otros polinizadores hasta el estigma, donde el polen forma el tubo polínico gracias a la célula tubo. Esto hace que se queden dos núcleos que se dirigen hacia el óvulo. Las 2 células sinergidas ayudan a que llegue el tubo polínico al núcleo.

3. Las antípodas desaparecen.

4. El núcleo de la célula tubo se unirá al núcleo polar (2n), formando el endospermo (3n), el que nutre al embrión en desarrollo.

Estrategias utilizadas por las flores para atraer a los polinizadores

Hay ciertas estrategias utilizadas por las flores para atraer a polinizadores:

1. Algunas producen néctar para atraer insectos.

2. Algunos tienen pétalos coloridos para llamar la atención.

3. Brillantes para atraer insectos.

4. Polen fuerte y pegajosa que garantiza que se adhiera al insecto.

Autopolinización

Se define como la transferencia de un grano de polen desde un estambre (antera) de una flor, a un estigma de un pistilo de la misma flor. No fomenta la diversidad genética.

Polinización cruzada

Se define como la transferencia de un grano de polen desde la antera de una flor, hasta el estigma de otra flor. Fomenta la diversidad genética.

Estrategias utilizadas para evitar la autopolinización

La autopolinización no fomenta la diversidad genética, por lo que reduce la capacidad de ciertas plantas para adaptarse a cambios en el entorno. Para evitar esto, algunas tienen las siguientes adaptaciones:

1. El estambre y el pistilo maduran en momentos distintos.

2. En algunas con flores tanto masculinas como femeninas, estas salen en momentos diferentes.

3. En algunas solo se puede tener una estructura.

4. En algunas, el pistilo se encuentra más arriba que el estambre, y en otras el estambre se encuentra más arriba del pistilo.

5. Autoincompatibilidad.

Autoincompatibilidad

Mecanismo que impide la fertilización entre gametos de una misma planta para promover la diversidad genética. Son genes de autocompatibilidad.

Polispermia

La polispermia se refiere a cuando un ovocito secundario es fertilizado por múltiples espermatozoides, lo que puede resultar en un exceso de material genético. Hay ciertos mecanismos empleados para evitar esto.

Mecanismos para evitar la polispermia

Para evitar la polispermia, el ovocito secundario realiza las siguientes adaptaciones:

1. La membrana se vuelve impermeable a espermatozoides.

2. Reacción cortical, y tiene dos efectos:

   • La zona pelúcida, libera unos gránulos corticales que tienen enzimas que degradan a los espermatozoides matándolos y alejándolos.

   • Una vez se detecta un espermatozoide, se destruyen todos los receptores de espermatozoides en la corona radiata.

Desarrollo del cigoto e implantación

Una vez el ovocito secundario, ahora óvulo, fue implantado, este se dividirá por mitosis exponencialmente, dando como resultado distintas fases del embrión. Cuando hay 16 células, la estructura se llama mórula, y a la siguiente se encuentra el blastocisto, que tiene dos partes:

1. Trofoblasto (capa externa)

2. Líquido interno

Cuando el blastocisto llega al útero, este pierde la zona pelúcida, y es implantada en el endometrio, donde el trofoblasto libera ciertas enzimas degradadoras que rompen un poco las paredes del endometrio para poder encajar con el blastocisto. Si no hay implantación el embarazo no puede continuar, lo que lleva a la expulsión del óvulo no fertilizado.

Papel de la hCG (Hormona gonadotropina coriónica)

Es una hormona que es secretada or el trofoblasto para evitar que el cuerpo lúteo se degrade, de forma que este puede seguir sintetizando progesterona y estrógenos, y de este modo mantener al embarazo durante los primeros 3 meses. Luego, la placenta se encargará de producir progesterona y podrá sostener el embarazo por sí sola.

Pruebas de embarazo

Son análisis que detectan la presencia de hCG en la orina o sangre para confirmar si una mujer está embarazada. Tiene unos anticuerpos monoclonales que permiten el encaje de hCG, a los que se unen unos anticuerpos de luz. Se pone un control para asegurar que la prueba funciona.

Papel de la placenta

Tras la implantación del blastocisto, el trofoblasto empieza a desarrollarse, formando las vellosidades coriónicas con microvellosidades. Hay pequeños espacios hasta los vasos sanguíneos. Esto permite que no se crucen sangre por parte de la madre y el feto, pero que puedan intercambiar sustancias por gradiente de concentración.

Control hormonal del embarazo y parto

Cuando se va a dar a luz, los niveles de progesterona se recuden, lo que da lugar a que se secrete oxitocina, la cual producirá más estrógeno, provocando más receptores de oxitocina y una retroalimentación positiva, que genera un aumento de la contracción muscular.

Terapia de reemplazo hormonal

Con la llegada de la menopausia aparecen ciertos síntomas bastante molestos como calor extremo y sequedad vaginal. Para ello, existe la terapia de reemplazo hormonal, en la que te dan hormonas de manera artificial, de medicamentos con progesterona y estradiol para evitar síntomas molestos.