viernes, 9 de diciembre de 2011

La reproducción sexual en animales y plantas

Introducción


La forma de reproducción mas extraordinaria es aquella que coinciden el aumento de individuos y el intercambio de información genética, en la reproducción sexcual se presenta la oportunidad de obtener nuevas capacidades que faciliten su existencia.
Habiendo diferentes comportamientos entre iguales. En todos se producen células especializadas (gametos) fusionados para producir el nuevo individuo.


1-Sistemas o aparatos reproductores.


Los aparatos reproductores tienen la función de producir gametos. Los aparatos reproductores están formados por órganos sexuales primarios o gónadas sexuales acesorios, como el útero , la vagina y los órganos copuladores.




Los gónadas nasculinas son los testiculos y las femeninas, los ovarios.
En los animales hermafrofitas , los gametos se forman en los ovotetes. aspectos particulares:
-En algunos invertebrados existen un receotáculo seminal al que van los espermatozoides y quedan almacenadas hasta la gembra los expuesas.
-En los vertebrados el aparato genital y excretor están relacionados por un conducto común.Estos conductis desembocan en una cámara común, llamada cloaca.
-En los animales más sencillos,las gonadas son los únicos órganos sexuales y los gametos son liberados al exterior por la ruptura de las paredes del promio organismos.


2-La formación de gametos



El proceso de formación de los gametos se denomina gameto génesis , la gametogénesis , la gametogénesis es el conjunto de procesos que condicen a la gotmación de gametos. En los vertebrados superiores se desarrollan en tres fases:
-Fase de poliferación o miltiplicación . Las células generativas se dividen por mitosis para formar células madre diploides de los futuros gametos masculibis y fenebubism esoernatigonias y oogonias.
-Fase de crecimiento Las espermatogonias y oogonias crecen y se transforman en esoernaticitos y oocitos de primer orden.
-Fase meiótica o de maduración:En ella los espermatocitos y oocitos entran en meisosis
-Fase de diferenciación:Se forman los espermatazoides y óvulos definitivos


Aunque el proceso esencialmente el mismo,la formación de los espermatozoides o espermatogénesis,y la formación de los óvulos u oogénesis presentan algunas diferencias.


La espermatogénesis: es la formación de los gametos masculinos y se efectúa totalmente en los testículos a partir de células germinales de los tubos seminíferos.Se divide en diferentes fases:
-Fase de multiplicación o poliferación: las células madre sufren algunas mitosis que originan varias espermatogonias.
-Fase de crecimiento:las espermatogonias de la última generación sufren un liguerto crecimiento y se convierten en espermatocitos de primer orden o primarios(diploides).
-Fase de maduración o meiósis:cada espermatocito de primer orden se divide en espermatocitos de segundo orden o secundarios (haploides), cada uno de los cuáles se divide a su vez en dos espermátidas.Estas 2 divisiones consecutivas constituyen el fenómeno de la meiósis.
-Fase de diferenciación o espermiogénesis:cada una de las cuatro espermátidas se transforma a continuación en un espermetozoide (haploides),mediante una fase de diferenciación llamada espermiogénesis.


La ovogénesis:es la formación y maduración de los gametos femeninos y se efectúa en el interior de los ovarios en cuya periferia se encuentran numerosos huecos quísticos o folículos ováricos.Las siguientes fases son:
 -Fase de poliferación:las células germinales,que se dividen activamente por mitosis,son las ovogonias.En los invertebrados,su actividad mitótica permanece durante todo la vida,pero en los vertebrados superiores está reducida al inicio de su desarrollo, a partir del cual ya no se dividen más.
-Fase de crecimiento:la ovogonia de la  última generación,que ya no se dividirá más,aumenta de tamaño y origina un ovocito de primer de primer orden.Este se rodea de ciertas células epiteliales(células foliculares) y forma el folículo ovárico.
-Fase de maduración:los pequeños folículos situados en la periferia del ovario contienen los ovoctios I,céllulas que se transforman en un gameto femenino (óvulo)(haploide), una vez que sufren un proceso de meiosis.


2-La fecundación:es la unión del gameto masculino y el femenino para producir un huevo fecundario o cigoto.Existen 2 modalidades de fecundación:la externa y la interna.


-La fecundación externa:es propia de organismos acuáticos  y de algunos organismos terrestres(insectos y anfibios).Suele tener lugar en un medio acuoso donde el macho y la hembra liberan los espermatozoides simultáneamente.


-La fecundación interna:es característica de animales terrestres,como los reptiles,las aves,los mamíferos y de algunos peces.Tiene lugar en el interior de las vías genetales de las hembras,una vez que los machos han depositado los espermatozoides en ellas.


-Mecanismo de la fecundación:cuando el espermatozoide entra en contacto el óvulo,perfora las mebranas externas de este por medio de las enzimas del acrosoma.


Tras ello se fusionan las membranas de ambos gametos y el núcleo de la cabeza del espermatozoide penetra el interior del óvulo.


Esto produce la activación del óvulo,el cual segrega al exterior el contenido de los granos corticiales;se forma así la membrana de fecundación,que evita la fecundación por otros espermatozoides o polispermia.


Una vez en el interior del óvulo,el núcleo espermático(pronúcleo masculino) y el núcleo espermático (pronúcleo masculino) y el núcleo óvulo(pronúcleo femenino) se fusionan,proceso denominado cariogramia,para formar el núcleo diploide del cigoto.


-Fecundación y desarrollo:según el lugar donde sucede la fecundación y se desarrolla el cigoto o célula huevo distinguen tres tipos de reproducción:


Ovípara:los huevos son expulsados.Esta modalidad se presenta en todos los casos de fecundación interna,como los de las aves.


Ovovípara:los huevos se desarrollan en el interior del aparato reproductor de la hembra,donde reciben albergue y protección.La fecundación de los peces y reptiles son ovovivíparos.


Vivípara:los huevos se desarrolan en el interior del aparato contribuye a la nutrición del embrión durante su desarrollo.La fecundación es interna.Así ocurre en los mamíferos y algunos peces y reptiles.


3-Desarrollo Embrionario(I):




Una voz formado el cigoto inicia un proceso de desarrollo que se prolonga hasta que tienen lugar el nacimiento del nuevo individuo.El desarrollo embrionario consta de 3 fases: segmentación,gastrulación y organogénesis.


-Segmentación:en esta etapa el cigoto experimenta numerosas divisiones mitóticas que originan nuevas células o blastómeros.Los blastómeros forman una masa celular esferoidal compacta,llamada mórula.Posteriormente,se forma un hueco en el centro de la mórula,por emigración de las células centrales a la periferia.Se forma una nueva estructura denominada de blástula líquido y recibe el nombre de blastocele.La segmentación del cigoto,depende de la cantidad y la localización del vitelo.


4-Desarrollo Embrionario (II):




-Gastrulación:es el proceso que implica una redistribución ordenada de las células y la foirmación de una estructura denominada gástrula,estan formados por hojas embrionarias.
Según el número de hojas embrionarias los animales pueden ser:


-Diblásticos:la gástrula presenta dos capas u hojas embrionarias,la hoja externa ectodermo y la hoja interna o endodermo.


-Triblásticos:en la mayoria de los animales se forma una tercera hoja embrionaria el mesodermo


-Organogénesis:es el proceso en el cual tiene lugar la formación de los tejidos de los órganos.El destino de las hojas embrionarias es el siguiente:


Apartir del ectodermo se forman:la epidermis de la piel y sus órganos anejos,el tejido nervioso y las células receptoras de los órganos sensoriales.


Del endodermo se originan:el revestimiento epitelial del tubo digestivo y respiratorio,las glándulas digestivas y la vejiga urinaria.


Del mesodermo se forman:la capa dérmica de la piel,el revestimiento de las cavidades internas,el corazón y los demás órganos del aparato circulatorio,los riñones,las gónadas y el sistema esquelético y muscular.


También se forman las membranas extraembrionarias:el saco vitelino,el amnios,el corion y la alantoides.


5-El desarrollo posembrionario ,puede ser indirecto o directo:




-Desarrollo directo:es típico de animales ovíparos con abundantes reservas vitelinas en los que el desarrollo posembrionario consiste tan solo en un proceso del crecimiento mediante el cual alcanza el tamaño adulto y la madurez sexual.




-Desarrollo indirecto:se produce cuando las reservas vitelinas del huevo son escasas entonces,el embrión no puede completar  su desarrollo y da lugar a una larva de vida libre.La transformación de esta en adultos se realiza mediante una serie de profundos cambios que constituyen la metamorfosis.
En esta hay dos tipos:


-Metamorfosis sencilla o incompleta:es la que tiene lugar en anfibios,equinodermos,anélidos,moluscos y muchos insectos.En ella,las larvas cambian gradualmente de forma hasta transformarse en adultro y sin pasar por una etapas de inactividad.


-Metamorfosis complicada:es típica de muchos insectos;la larva tras alcanzar su máximo desarrollo,detiene su actividad y atraviesa una fase denominada de ninfa o pupa.


6-La reproducción en las plantas espermatoficas:




En las plantas con semillas o espermatofitas,los órganos reproductores se localizan en la flor.
La flor:está formado por un conjunto de hojas agrupadas en círculos llamados verticilos florales.Una flor consta de las siguientes partes:


-Pendúnculo floral:es el tallo que une la flor con la planta. Presenta un ensanchamiento llamado receptáculo,también se localizan en las glándulas productoras de néctar.


-Periantio: es un conjunto de hojas estériles que protegen a las hojas fértiles.Está formado por: el cáliz(el conjunto de hojas llamadas sépalos) y la corola(formada por hojas de colores llamados pétalos).


-Órganos sexuales: envueltos por el periantio.Son:


El androceo:es la parte masculina,formado por unas hojas llamadas estambres.Cada estambre tiene un filamento con una cápsula llamada antera.En su interior se encuentran los sacos polínicos donde se forman los gametos masculinos.


El gineceo:es la parte femenina.Está formado por hojas llamadas carpelos.Los carpelos adoptan una forma cerrada en forma de botella denominada pistilo.En su parte inferior se encuentra los óvulos que son los gametos femeninos.


7-La polinización:




Es el proceso por el que los granos de polen contienen los gametos masculinos y estos son transportados desde los estambres de una flor hasta el estigamas de carpelos que contienen los óvulos con gametos femeninos,dependiendo de la procedencia del polen puede  ser:


-Autopolinización:se produce cuando el poeln proviene de la misma flor o de alguna procedente de la planta.


-Polinización cruzada:este es cuando el polen proviene de distinta planta.


La mayoría de las especies vegetales son hemafroditas,es decir, poseen flores con órganos masculinos y femeninos;sin embargo siempre que es posbile se recurre a la polinización cruzada.Permite una mayor diversidad genética en la descendencia,lo cuál es ventajoso para la especie.La autopolinización se evita mediante mecanismos que impiden el contacto entre el polen y el estigma madurando los órganos masculinos y femeninos en momentos diferentes.


Hay distintos tipos de transporte de polen:


-Polinización anemógena:es realizado por el viento y es insegura,por eso fabrican grandes cantidades de polen que liberan al aire.


-Polinización entomógama:es realizado por los insectos,es más segura y eficaz que la realizada por el viento.


8-La fecundación y la formación de la semilla:






La semilla es la estructura resultante de la fecundación de las espermatofitas.Cuando llega el carpelo maduro,se forma el tubo políonico que crece y avanza por la pared del estilo y del ovario hasta llegar al óvulo.En el interior del óvulo se desarrolla el saco embrionario,que incluye 8 núcleos haploides,uno de los cuales se llama núcleo secundario,se encuentran en la oosfera.
Por el tubo polínico descienden los dos núcleos espermáticos.Al ser los dos gametos se origina una doble fecundación.


-El núcleo espermáticos:es fusionado con el núcleo femenino de la oosfera.El cigoto resultante origina el embrión de la semilla.


-El segundo núcleo espermático:es funcionado con los núcleos secundarios,para originar un tejido troploide,que constituye la reserva nutritiva,el albumen.


La estructura de la semilla esta formada por el  el embrión,el albumen y las membranas derivadas de las que rodeaban al saco embrionario.
El embrión esta constituido por una planta en miniatura,con la radícula,el  plúmula y los cotiledones,según el número de cotiledones pueden ser las plantas:


-Monocotiledóneas:el embrión presenta un solo cotiledón
-Dicotiledóneas:el embrión presenta dos cotiledones.


9-La dispersión de las semillas y la  germinación: 






En las plantas con flores,tras la fecundación,las paredes del ovario se transforman en un fruto.Las frutas pueden ser:


-Frutas carnosas:en ellas se acumulan las sustancias de reserva para que se alimenten los seres vivos.


-Frutos secos:las paredes del ovario se impregnan de una sustancia leñosa para proteger a la semilla evitan la desecación.


La función del fruto es proteger la semilla y ayudan a su dispersión.


-La germinación de la semilla:si las condiciones ambientales son favorables la semilla germina para originar una nueva planta.La germinación se produce tras la entrada de agua que provoca actividad en las células del embrión.
La radícula es la parte del embrión que sale primero.El crecimiento primario se inicia al dividirse las células embrionarias.A medida que la planta crece,las células se transforman en tejidos especializados.
Al principio el embrión se nutre de las reservas de la semilla hasta que puede hacer la fotosíntesis.


10-La reproducción de las plantas y la biotecnología:






La utilización de los seres vivos para fines comerciales recibe el nombre de biotecnología.La biotecnología ha esta limitada a:


-El aprovechamiento de algunas formas naturales de reproducción asexual:los horticultores reproducen muchas plantas mediante el injerto,la fijación de un brote o de un tallo de una planta a un tallo o raíz de otra.


-La selección de los individuos con características deseables como progenitores de la siguiente generación.Este método recibió un gran impulsos con la aplicación de las bases técnicas de la genética mediante:la obtención de híbrido.Mediante el cruce de especies próximas que presenten carácteres distintos.


-La inducción de mutaciones.Así aumenta la variabilidad y se pueden elegir las mutaciones más ventajosas.


La nueva biotecnología de las plantas: en los últimos años se han desarrollado nuevas formas de cultivo como:


-Cultivos de tejidos o ´´cultivos en vitro``:la unión de células de plantas totipotentes originan plantas nuevas.Esta técnica permite la reproducción de plantas de forma rápida.


-Plantas transgénicas: consiste en la recombinación de células con información genética a otras células con otra información para aumentar sus capacidades.


11-Tipos de ciclos biológicos:




En función del momento del ciclo en el que se produce la meiosis y en consecuencia de la dotación cromosómica de los adultos,se distinguen 3 tipos de ciclos:


-Ciclo diplonte:el adulto es diploide y los gametos son el único estadio haploide.La meiosis tiene lugar al formarse los gametos.Los animales son diploides.


-Ciclo haplonte:el adulto es haploide y el cigoto es el único estadio diploide.La meiosis es la primera división del cigoto.Muchos hongos son haplontes.


-Ciclo haplodiplonte o diplohaplonte:existen estadios adultos tanto diploides(el denominado esporofito)como haploides(denominado gametofito).La meiosis sucede en un punto intermedio del ciclo,al formarse las esporas.Las plantas son diplohaplontes


El ciclo biológico de las espermatofitas:en un ciclo diplohaplonte o haplodiplonte alternan una generación haploide y otra diploide.Hay 2 tipos de individuos,el esporfito diploide y el gametofito haploide.


La meiosis tienen lugar al formarse las esporas:
1-En la fase diploide producen por meiosis esporas haploides(meiosporas).
2-La meiosporas dan lugar a la gametofito en la que se forman los gametos haploides.
3-Tras la fecundación,el cigoto diploide reproduce un individuo diploide perteneciente a una nueva fase esporofítica.







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