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2° medio · Biología
La fisiología animal · La reproducción animal

Gametos, fecundación y desarrollo

Un óvulo humano es visible casi a simple vista; un espermatozoide es mucho más pequeño que él y su volumen es una fracción mínima del volumen del óvulo, pero es capaz de nadar hasta encontrarlo. Dos células extremas, cada una especializada en una mitad del mismo trabajo: fundar un nuevo individuo. ¿Cómo se reparten esas tareas y qué pasa después de que se unen? En el control prenatal del CESFAM, la primera ecografía ya muestra un embrión con el corazón latiendo: ¿cómo se llega desde esas dos células hasta ahí?

Los gametos y las gónadas

Si dos células del cuerpo se unieran para originar un descendiente, este duplicaría el número de cromosomas de sus progenitores y carecería de reservas para nutrirse. ¿Cómo consiguen los gametos reducir su material genético y repartirse la movilidad y la nutrición?

Comparación entre un óvulo grande, con núcleo y gránulos de vitelo, y un espermatozoide ampliado con acrosoma, cabeza, pieza intermedia con mitocondrias y flagelo membrana plasmática núcleo gránulos de vitelo (reservas) óvulo (ampliado, no a escala) cabeza (núcleo) flagelo pieza intermedia (mitocondrias) acrosoma espermatozoide

Cada rasgo tiene su función. El espermatozoide lleva en la cabeza el núcleo y el acrosoma (con enzimas para abrirse paso), en la pieza intermedia las mitocondrias que dan la energía (ATP) y el flagelo que lo impulsa. El óvulo es enorme porque guarda vitelo, el alimento del embrión en sus primeras divisiones.

En un mamífero, las gónadas son los ovarios y los testículos. Los ovocitos salen del ovario hacia la trompa de Falopio y de ahí al útero. Los espermatozoides salen del testículo por el epidídimo y el conducto deferente hasta la uretra.

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Describe la estructura del espermatozoide (cabeza, pieza intermedia y flagelo) y la del óvulo (gran tamaño y reservas de vitelo) de un mamífero, y relaciona cada rasgo…

Describe la estructura del espermatozoide (cabeza, pieza intermedia y flagelo) y la del óvulo (gran tamaño y reservas de vitelo) de un mamífero, y relaciona cada rasgo con su función: movilidad frente a alimento para el embrión.

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Nombra las gónadas y las vías de salida de los gametos en el aparato reproductor de un mamífero, e indica en qué punto del aparato femenino ocurre la fecundación.

Nombra las gónadas y las vías de salida de los gametos en el aparato reproductor de un mamífero, e indica en qué punto del aparato femenino ocurre la fecundación.

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Explica qué es la meiosis y por qué es imprescindible para producir gametos: qué ocurriría con el número de cromosomas de la especie en cada generación si los gametos…

Explica qué es la meiosis y por qué es imprescindible para producir gametos: qué ocurriría con el número de cromosomas de la especie en cada generación si los gametos fueran diploides.

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La fecundación

Etapas de la fecundación en cuatro viñetas: los espermatozoides llegan al óvulo rodeado por la corona radiata y la zona pelúcida; uno la atraviesa gracias a las enzimas del acrosoma; el óvulo se activa y la reacción cortical endurece la zona para que no entre ningún otro; por último se unen los pronúcleos y se forma el cigoto. 1. Encuentro 2. Penetración 3. Activación del óvulo 4. Unión de núcleos óvulo corona radiata zona pelúcida espermatozoide acrosoma enzimas del acrosoma gránulos corticales no entra ningún otro reacción cortical zona endurecida pronúcleo femenino pronúcleo masculino (2n) cigoto

El orden es: 1) encuentro entre los gametos; 2) penetración del espermatozoide (sus enzimas del acrosoma atraviesan la corona radiata y la zona pelúcida); 3) activación del óvulo (la reacción cortical endurece la zona pelúcida); 4) unión de los núcleos (pronúcleos) y formación del cigoto.

Antes de llegar al núcleo del óvulo, el espermatozoide atraviesa la corona radiata, la zona pelúcida y la membrana del óvulo.

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Ordena las fases de la fecundación —unión de los núcleos de los gametos, encuentro entre gametos, activación del óvulo y penetración del espermatozoide— y explica en una…

Ordena las fases de la fecundación —unión de los núcleos de los gametos, encuentro entre gametos, activación del óvulo y penetración del espermatozoide— y explica en una frase qué ocurre en cada una.

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Observa la imagen de los gametos de un mamífero. a) Identifica las estructuras numeradas y explica el papel de cada una durante la fecundación. b) Razona por qué el…

Observa la imagen de los gametos de un mamífero. a) Identifica las estructuras numeradas y explica el papel de cada una durante la fecundación. b) Razona por qué el óvulo es miles de veces mayor que el espermatozoide y qué aporta cada gameto al cigoto. c) Indica qué barreras debe atravesar el espermatozoide antes de unirse al núcleo del óvulo.

Espermatozoide y óvulo de mamífero con sus estructuras señaladas con números

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Describe el proceso de la fecundación humana: dónde ocurre (trompa de Falopio), qué es la reacción acrosómica y qué mecanismos impiden la polispermia (que entre más de…

Describe el proceso de la fecundación humana: dónde ocurre (trompa de Falopio), qué es la reacción acrosómica y qué mecanismos impiden la polispermia (que entre más de un espermatozoide).

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El ciclo menstrual y la fecundación

Cada mes, el cuerpo de una mujer se prepara por si hay fecundación. ¿Qué hormonas dirigen esa preparación y qué pasa si el óvulo no se fecunda?

El ciclo dura cerca de 28 días (varía de una persona a otra) y tiene cuatro fases:

Menstruación (días 1 a 5 aprox.): se desprende el endometrio, la capa interna del útero, y sale con sangre. Es lo que se conoce como menstruación o «regla».

Fase folicular: la hormona FSH hace madurar un folículo en el ovario. El folículo produce estrógenos, que reconstruyen y engrosan el endometrio.

Ovulación (hacia el día 14): un pico de la hormona LH hace que el folículo libere el óvulo hacia la trompa de Falopio.

Fase lútea: el folículo vacío se convierte en cuerpo lúteo, que produce progesterona (y estrógenos). La progesterona mantiene el endometrio listo para recibir un embrión.

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Describe las fases del ciclo menstrual (folicular, ovulación, lútea y menstruación) y el papel de las hormonas principales (FSH, LH, estrógenos y progesterona) en cada…

Describe las fases del ciclo menstrual (folicular, ovulación, lútea y menstruación) y el papel de las hormonas principales (FSH, LH, estrógenos y progesterona) en cada una, de forma simplificada.

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Explica qué ocurre en el útero cuando no hay fecundación: cómo cae la progesterona, qué es la menstruación y por qué el ciclo se detiene en cambio si el embrión se…

Explica qué ocurre en el útero cuando no hay fecundación: cómo cae la progesterona, qué es la menstruación y por qué el ciclo se detiene en cambio si el embrión se implanta (¿qué hormona lo mantiene al principio?).

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En una consulta ginecológica se evalúan los perfiles de tres mujeres en edad fértil que emplean distintos métodos de control de la natalidad: Caso A: Utiliza un…

En una consulta ginecológica se evalúan los perfiles de tres mujeres en edad fértil que emplean distintos métodos de control de la natalidad:

  • Caso A: Utiliza un anticonceptivo hormonal combinado oral (etinilestradiol y levonorgestrel). En los exámenes del día teórico 14 de su ciclo, sus niveles séricos de LH y FSH son mínimos y planos, sin pico detectable.

  • Caso B: Ha mantenido una relación sexual no planificada sin protección en el día 13 del ciclo (momento en que un test de ovulación da positivo por pico de LH). Doce horas después toma una píldora del día después de acetato de ulipristal.

  • Caso C: Es portadora de un dispositivo intrauterino (DIU) de cobre desde hace dos años y mantiene ciclos ovulatorios y perfiles hormonales completamente normales.

  1. a) Justifica el mecanismo neuroendocrino por el cual el tratamiento del Caso A impide la ovulación: explica qué efectos ejercen los esteroides sintéticos sobre el hipotálamo y la hipófisis, y predice qué riesgo de fallo existe si se produce un olvido continuado de la toma durante 3 días al inicio de la pauta.
  2. b) Predice de forma razonada la eficacia esperable de la anticoncepción de emergencia en el Caso B, teniendo en cuenta el mecanismo de acción del fármaco frente al momento biológico del ciclo ovulatorio en el que se produjo la relación.
  3. c) Compara los mecanismos anticonceptivos de los Casos A y C frente a dos factores: la modificación del moco cervical/endometrio y la protección frente a infecciones de transmisión sexual (ITS). ¿Por qué ninguno de estos dos métodos exime del uso del preservativo en relaciones esporádicas?
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El mensaje genético del cigoto

El cigoto recibe la mitad de su información de cada gameto. ¿Dónde está escrita esa información y cómo se convierte en las características que te hacen parecerte a tus padres?

Cada cromosoma de los gametos es una sola molécula de ADN muy larga. El ADN es una cadena doble enrollada en hélice. Cada cadena está formada por nucleótidos, y cada nucleótido tiene una de cuatro bases: adenina (A), timina (T), guanina (G) o citosina (C). Las dos cadenas se unen por complementariedad: A con T y G con C. Un gen es un segmento del ADN con la información para fabricar una proteína, y las proteínas hacen la mayor parte del trabajo de la célula y determinan muchos rasgos.

La idea general es: gen → proteína. La célula usa la información de cada gen para fabricar una proteína, y las proteínas determinan muchos rasgos.

Un cambio en la secuencia de bases del ADN es una mutación. Puede no cambiar la proteína, modificarla un poco o dañarla. Las mutaciones en las células que forman gametos se heredan y son una fuente de variabilidad entre individuos de una especie.

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Explica qué es la meiosis y por qué es imprescindible para producir gametos: qué ocurriría con el número de cromosomas de la especie en cada generación si los gametos…

Explica qué es la meiosis y por qué es imprescindible para producir gametos: qué ocurriría con el número de cromosomas de la especie en cada generación si los gametos fueran diploides.

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El desarrollo embrionario

Pocas semanas después de la fecundación, una esfera microscópica de células ya tiene un corazón que late. ¿Qué etapas sigue una sola célula para convertirse de manera ordenada en un individuo complejo?

Etapas del desarrollo prenatal: el cigoto, una célula que se divide por segmentación; el embrión curvado, con esbozos de cerebro, corazón y extremidades, en plena organogénesis; y el feto encogido, ya con forma humana, en fase de crecimiento cigoto 2 células esbozo de cerebro corazón esbozos de extremidades cigoto: división embrión: organogénesis feto: crecimiento segmentación sensible a teratógenos aumento de tamaño

Los gemelos monocigóticos (idénticos) salen de un solo cigoto que se separa en dos embriones: tienen el mismo ADN y por eso son siempre del mismo sexo. Los dicigóticos (mellizos) salen de dos óvulos fecundados por dos espermatozoides distintos: comparten la mitad de sus genes, como cualquier hermano, y pueden ser de sexos distintos.

La segmentación son las divisiones del cigoto (mitosis) que forman una bolita de células sin que aumente su tamaño total. Después, la gastrulación organiza el embrión en tres hojas embrionarias (ectodermo, mesodermo y endodermo); es una mención de ampliación.

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Diferencia cigoto, embrión y feto en el desarrollo de un mamífero, indicando los límites aproximados de cada etapa y qué procesos dominan en ellas (división,…

Diferencia cigoto, embrión y feto en el desarrollo de un mamífero, indicando los límites aproximados de cada etapa y qué procesos dominan en ellas (división, organogénesis, crecimiento).

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Diferencia los gemelos monocigóticos (idénticos) de los dicigóticos (mellizos): cómo se origina cada tipo, qué parecido genético tienen y por qué los primeros son…

Diferencia los gemelos monocigóticos (idénticos) de los dicigóticos (mellizos): cómo se origina cada tipo, qué parecido genético tienen y por qué los primeros son siempre del mismo sexo y los segundos no necesariamente.

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Las primeras semanas del embarazo son las más sensibles. Explica qué es la organogénesis, por qué los teratógenos (alcohol, algunos medicamentos, infecciones como la…

Las primeras semanas del embarazo son las más sensibles. Explica qué es la organogénesis, por qué los teratógenos (alcohol, algunos medicamentos, infecciones como la rubéola) dañan sobre todo en el primer trimestre y qué es el síndrome alcohólico fetal.

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Tras la fecundación, el cigoto inicia la segmentación y, después, la gastrulación. Explica en qué consiste cada proceso, qué son las capas embrionarias (ectodermo,…

Tras la fecundación, el cigoto inicia la segmentación y, después, la gastrulación. Explica en qué consiste cada proceso, qué son las capas embrionarias (ectodermo, mesodermo y endodermo) y cita un órgano adulto derivado de cada una.

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Una mujer de 29 años con antecedentes de salpingitis por clamidia acude a urgencias con dolor pélvico lancinante en la fosa ilíaca derecha y una amenorrea de 7 semanas.…

Una mujer de 29 años con antecedentes de salpingitis por clamidia acude a urgencias con dolor pélvico lancinante en la fosa ilíaca derecha y una amenorrea de 7 semanas. Los exámenes de laboratorio cuantifican una concentración de beta-hCG de 4.200 mUI/ml, pero la ecografía transvaginal muestra la cavidad uterina vacía con un endometrio decidualizado y una masa de 3,2 cm localizada en la ampolla tubárica derecha.

  1. a) Explica la relación causa-efecto entre la infección previa y la implantación ectópica: ¿qué funciones celulares del epitelio ciliado tubárico y de la musculatura lisa de la trompa se han deteriorado para impedir el avance normal de la mórula hacia el útero?
  2. b) Justifica por qué en el útero se observa un endometrio proliferado y engrosado a pesar de no albergar ningún embrión. ¿Qué estructura embrionaria produce la beta-hCG y qué vía hormonal mantiene el soporte endometrial?
  3. c) Predice las consecuencias fisiopatológicas inmediatas si no se actúa clínicamente antes de la semana 9-10 de gestación, comparando la capacidad plástica y vascular del miometrio uterino con las limitaciones histológicas de la pared tubárica frente a la invasión del sincitiotrofoblasto.
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La placenta y el saco amniótico

El embrión necesita alimento, oxígeno y un lugar donde dejar sus desechos. ¿Cómo lo resuelve un mamífero durante el embarazo?

La placenta cumple tres funciones para el feto: nutrición, respiración y excreción. La sangre de la madre y la del feto no se mezclan: el intercambio ocurre por difusión a través de las paredes de los capilares. Así se evita mezclar células y muchas sustancias de ambas sangres. Pero la barrera no protege de todo: el alcohol y algunos virus la atraviesan.

Otros grupos animales (reptiles y aves) usan membranas dentro del huevo, llamadas anejos embrionarios; es un tema de ampliación que no necesitas para este curso.

El embrión crece dentro del saco amniótico, una bolsa llena de líquido amniótico. Este líquido amortigua los golpes, mantiene una temperatura estable y deja que el feto se mueva libremente mientras sus huesos y músculos se desarrollan.

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¿Qué es la placenta y qué tres funciones vitales realiza para el feto (nutrición, respiración, excreción)? Explica por qué es importante que las sangres de la madre y…

¿Qué es la placenta y qué tres funciones vitales realiza para el feto (nutrición, respiración, excreción)? Explica por qué es importante que las sangres de la madre y del feto no se mezclen directamente.

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Explica qué son el saco amniótico y el líquido amniótico, y qué funciones cumplen durante el embarazo (protección mecánica, temperatura estable, libertad de movimiento).

Explica qué son el saco amniótico y el líquido amniótico, y qué funciones cumplen durante el embarazo (protección mecánica, temperatura estable, libertad de movimiento).

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El parto

Al final del embarazo, el útero se prepara para expulsar al bebé. ¿Qué mecanismo hace que las contracciones se intensifiquen hasta el nacimiento?

El parto tiene tres fases: la dilatación (el cuello del útero se abre con contracciones cada vez más seguidas), el expulsivo (nace el bebé) y el alumbramiento (se expulsan la placenta y las membranas).

La hormona oxitocina, liberada por la hipófisis, hace contraer el útero. Las contracciones empujan al bebé contra el cuello uterino, y eso estimula más liberación de oxitocina: es una retroalimentación positiva, que aumenta el efecto hasta que nace el bebé y el estímulo desaparece.

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Describe las fases del parto (dilatación, expulsivo y alumbramiento) y el papel de la oxitocina y de las contracciones uterinas, explicando por qué es un ejemplo de…

Describe las fases del parto (dilatación, expulsivo y alumbramiento) y el papel de la oxitocina y de las contracciones uterinas, explicando por qué es un ejemplo de retroalimentación positiva.

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Vuelve al principio: la ecografía muestra un embrión con corazón porque, tras la fecundación, una sola célula se divide, forma sus órganos en la organogénesis y luego crece como feto.

Resumen

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