Ciencias Biológicas 2 © 2006 Teresa Audesirk Gerald Audesirk Bruce E. Byres

Biology: Life on Earth (Audesirk) Capítulo 3: Reproducción y sexualidad Reproducción Animal Chapter 35

Estrategias Reproductivas: Asexual Gemación Regeneración Fisión Partenogénesis

Estrategias Reproductivas: Sexual Requiere de la meiosis y de la unión de gametos Requiere la entrega del espermatozoide a la hembra Fertilización Externa Fertilización Interna

Biology: Life on Earth (Audesirk) Gemación The offspring of some cnidarians, such as the Hydra shown here, grow as buds that appear as miniature adults sprouting from the body of the parent. When sufficiently developed, the buds break off and assume independent existence. Chapter 35

Fisión seguida de regeneración Biology: Life on Earth (Audesirk) Fisión seguida de regeneración Crece la nueva cola Mitad anterior sin cola Some flatworm species reproduce by dividing across the middle. Then each offspring regenerates the missing half of its body. El gusano Planaria se corta en dos partes Mitad posterior sin cabeza Crece la nueva cabeza Chapter 35

Indicios ambientales podrían sincronizar el desove Biology: Life on Earth (Audesirk) Indicios ambientales podrían sincronizar el desove Along the Great Barrier Reef of Australia, thousands of corals spawn simultaneously, creating this “blizzard” effect. Spawning in these corals is linked to the phase of the moon. (Inset) Close-up of a package of sperm and eggs erupting from a spawning hermaphroditic coral. Chapter 35

Anatomía reproductiva humana: Masculina Gónadas Testículos en el escroto Producen gametos masculinos (espermatozoides) Espermatogonios _ mitosis _ espermatogonios Espermatogonios _ meiosis _ espermatozoides Producen testosterona

Anatomía reproductiva humana: Masculina Epidídimo Conducto deferente—paso desde los testículos hasta la uretra Glándulas asociadas Vesículas seminales, próstata, glándulas bulbouretrales Las secreciones activan el nado de los espermatozoides Uretra Pene — transfiere el semen a la hembra

El tracto reproductivo masculino humano Biology: Life on Earth (Audesirk) El tracto reproductivo masculino humano The male gonads, the testes, hang beneath the abdominal cavity in the scrotum. Sperm pass from the seminiferous tubules of a testis to the epididymis, and from there through the vas deferens and urethra to the tip of the penis. Along the way, fluids are added from three sets of glands: the seminal vesicles, the bulbourethral glands, and the prostate gland. Chapter 35

Cambios en el flujo sanguíneo producen la erección Biology: Life on Earth (Audesirk) Cambios en el flujo sanguíneo producen la erección Corte transversal del pene relajado (a) Normally, smooth muscles encircling the arterioles leading into the penis are contracted, limiting blood flow. Chapter 35

Cambios en el flujo sanguíneo producen la erección Biology: Life on Earth (Audesirk) Cambios en el flujo sanguíneo producen la erección Corte transversal del pene erecto (b) During sexual excitement, these muscles relax, and blood flows into spaces within the penis. The swelling penis squeezes off the veins leaving the penis, thereby increasing the pressure produced by fluids within the penis and causing it to become elongated and firm. Chapter 35

Estructuras que intervienen en la espermatogénesis Biology: Life on Earth (Audesirk) Estructuras que intervienen en la espermatogénesis Corte del testículo Túbulos seminíferos Epidídimo Conducto deferente (b) Corte transversal de un túbulo seminífero Células de Sertoli Espermatogonios (a) A section of the testis, showing the location of the seminiferous tubules, epididymis, and vas deferens. (b) Cross section of a seminiferous tubule. The walls of the seminiferous tubules are lined with Sertoli cells and spermatogonia. As spermatogonia undergo meiosis, the daughter cells move inward, embedded in infoldings of the Sertoli cells. There they differentiate into sperm (spermatazoa), drawing on the Sertoli cells for nourishment. Mature sperm are freed into the central cavity of the tubules for transport to the penis. Testosterone is produced by the interstitial cells in the spaces between tubules. Chapter 35

Hormonas y producción de espermatozoides GnRH LH FSH Testosterona

Control hormonal de la espermatogénesis Biology: Life on Earth (Audesirk) Control hormonal de la espermatogénesis Hipotálamo - - Hormona liberadora de gonadotropina GnRH + Gonadotropin-releasing hormone (GnRH) from the hypothalamus stimulates the anterior pituitary to release LH and FSH. LH stimulates the interstitial cells to produce testosterone. Testosterone and FSH stimulate the Sertoli cells and the spermatogonia, causing spermatogenesis. Testosterone and chemicals produced during spermatogenesis inhibit further release of FSH and LH, forming a negative feedback loop that keeps the rate of spermatogenesis and the concentration of testosterone in the blood nearly constant. - - Pituitaria (hipófisis) anterior Hormona luteinizante Hormona estimulante del folículo LH FSH + + + Células intersticiales Testosterona células de Sertoli y espermatogonios Spermatogénesis Chapter 35

Los espermatozoides se producen por Meiosis Biology: Life on Earth (Audesirk) Los espermatozoides se producen por Meiosis espermatogonio Spermatogenesis is accomplished by meiotic divisions followed by differentiation, producing haploid sperm. Although 4 chromosomes are shown for clarity, in humans the diploid number is 46 and the haploid number is 23. espermatocito primario espermatocitos secundarios espermatozoides Meiosis I Meiosis II Diferenciación Chapter 35

Biology: Life on Earth (Audesirk) Esprmatozoide humano (a) A mature sperm is a stripped-down cell equipped with only the essentials: a haploid nucleus containing the male genetic contribution to the future zygote, a lysosome (called the acrosome) containing enzymes that will digest the barriers surrounding the egg, mitochondria for energy production, and a tail (a long flagellum) for locomotion. (b) False-color electron micrograph of a human sperm. Chapter 35

Anatomía reproductiva humana: Femenina Gónadas—ovarios Producen gametos femeninos (óvulos) Ovogonios _ ovocitos primarios Folículos Oviductos (trompas de Falopio) Paso desde el ovario al útero Sitio de fecundación

Anatomía reproductiva humana: Femenina Útero Sitio de desarrollo del embrión Endometrio y miometrio Cervix — apertura muscular hacia el útero Vagina — receptáculo para el pene

El tracto reproductor femenino humano Biology: Life on Earth (Audesirk) El tracto reproductor femenino humano Eggs are produced in the ovaries and swept by cilia into the uterine tube. A male deposits sperm in the vagina, from which they move up through the cervix and uterus into the uterine tube. Sperm and egg normally meet in the uterine tube, where fertilization occurs. The fertilized egg attaches to the lining of the uterus, where the embryo develops. Chapter 35

The Structures Involved in Oogenesis Biology: Life on Earth (Audesirk) The Structures Involved in Oogenesis (b) (a) (a) External view of the ovary and uterine tube. (b) The development of follicles in an ovary, portrayed in a time sequence (clockwise from the lower right). 1) A primary oocyte begins development within a follicle. 2) , 3) The follicle grows, providing both hormones and nourishment for the enlarging oocyte. 4) At ovulation, the secondary oocyte, or egg, bursts through the ovary wall, surrounded by some follicle cells. The remaining follicle cells develop into the corpus luteum, which secretes hormones. If fertilization does not occur, the corpus luteum breaks down after a few days. Chapter 35

Hormonas y prducción de óvulos El ciclo menstrual GnRH LH FSH Estrógeno Progesterona Hormonas del embarazo Gonadotrofina coriónica humana (HCG) Estrógeno / progesterona Prolactina Oxitocina

Control hormonal del ciclo Menstrual Biology: Life on Earth (Audesirk) Control hormonal del ciclo Menstrual The menstrual cycle is generated by interactions among the hormones of the hypothalamus, the anterior pituitary, and the ovaries. The circled numbers refer to the interactions discussed in the text on page 728. Chapter 35

Los óvulos se forman por meiosis Biology: Life on Earth (Audesirk) Los óvulos se forman por meiosis óvulo The cellular stages of oogenesis. The oogonium enlarges to form the primary oocyte. At meiosis I, almost all the cytoplasm is included in one daughter cell, the secondary oocyte. The other daughter cell is a small polar body that contains chromosomes but little cytoplasm. At meiosis II, almost all the cytoplasm of the secondary oocyte is included in the egg, and a second small polar body discards the remaining “extra” chromosomes. The first polar body may also undergo the second meiotic division. In humans, meiosis II does not occur until a sperm penetrates into the egg. ovocito secundario (óvulo) cuerpo polar ovogonio ovocito primario cuerpo polar cuerpo polar cuerpo polar Meiosis I Meiosis II Chapter 35

Un folículo irrumpe del ovario Biology: Life on Earth (Audesirk) Un folículo irrumpe del ovario The mature follicle grows so large and is filled with so much fluid that it moves to the surface of the ovary and literally bursts through the ovary wall like a miniature volcano. It then releases the secondary oocyte into the uterine tube. Chapter 35

El ovocito secundario y la fecundación Biology: Life on Earth (Audesirk) El ovocito secundario y la fecundación ovocito secundario (óvulo) (a) A human secondary oocyte shortly after ovulation. Sperm must digest their way through the small follicular cells of the corona radiata and the clear zona pellucida to reach the oocyte itself. corona radiata zona pelúcida Chapter 35

El ovocito secundario y la fecundación Biology: Life on Earth (Audesirk) El ovocito secundario y la fecundación Espermatozoide Espermatozoide (b) Sperm surround the oocyte, attacking its defensive barriers. Ovocito Espermatozoide Chapter 35

Control de la natalidad: Anticoncepción Método del ritmo (planificación natural de la familia) Abstinencia — 100% efectiva Esterilización Vasectomía Ligado de trompas Píldoras anticonceptivas Altas dosis de estrógeno/progesterona Impiden la ovulación Condón (masculino y femenino) Diafragma y espermicida

Conrol de la natalidad: Esterilización Biology: Life on Earth (Audesirk) Conrol de la natalidad: Esterilización Macho normal (a) Vasectomy in the male involves removing a 1/2 inch (1 cm) length of the vas deferens and tying off the cut ends. This prevents sperm from leaving the body. (b) Tubal ligation in the female involves removing a portion of the uterine tube and tying off the cut ends, preventing sperm from reaching the oocyte and preventing the oocyte from reaching the uterus. Después de la vasectomía Chapter 35

Conrol de la natalidad: Esterilización Biology: Life on Earth (Audesirk) Conrol de la natalidad: Esterilización Después del ligado de trompas Hembra normal (a) Vasectomy in the male involves removing a 1/2 inch (1 cm) length of the vas deferens and tying off the cut ends. This prevents sperm from leaving the body. (b) Tubal ligation in the female involves removing a portion of the uterine tube and tying off the cut ends, preventing sperm from reaching the oocyte and preventing the oocyte from reaching the uterus. Chapter 35

Enfermedades de transmisión sexual Uno de cada cinco personas es infectada Se presentan 12 millones de casos nuevos por año Distribución de edades Dos tercios de infectados en personas menores de 25 años Un cuarto en adolescentes

Infecciones bacterianas Gonorrea (Neisseria gonorrheae) 2 millones de casos al año en Estados Unidos Puede causar esterilidad Sífilis (Treponema pallidum) 43.000 casos en 1995 (Estados Unidos) Si no se trata puede destruir muchos órganos y dañar el cerebro

Infecciones bacterianas Clamidia (Chlamydia trachomatis) Más de 5 millones de infectados al año (U.S.A.) Puede infectar y bloquear los tubos uterinos y causar esterilidad en la mujer Puede causar inflamación en los bebés de madres infectadas En el 50% de los casos es asintomática

Infecciones virales Herpes genital Verrugas genitales 44 millones de americanos (1 de cada 5 sobre los 13 años de edad, U.S.A.) Nunca sale del cuerpo Si se transmite al niño, puede causar severas incapacidades mental o física. Aumenta el riesgo de contraer SIDA Verrugas genitales Causadas por el virus del papiloma humano Existen 40 millones de Americanos infectados El 90% de los carcinomas cervicales son producidos por las verrugas genitales

Infecciones virales SIDA (Síndrome de inmunodeficiencia adquirida) 4 millones de casos diagnosticados en los últimos 15 años (en el mundo) Virus de la inmunodeficiencia humana (HIV) Se propaga primordialmente por actividad sexual y por sangre, y por agujas contaminadas

Infecciones parasíticas Tricomoniasis Es causada por un protista flagelado que coloniza las membranas mucosas que recubren el tracto urinario de ambos sexos Los síntomas son derrame causado por una inflamación en respuesta al parásito. Una infección prolongada sin tratamiento puede producir esterilidad.

Infertilidad Una de cada seis parejas es incapaz de concebir Las infecciones de transmisión sexual pueden causar infertilidad Técnicas reproductivas Fecundación In vitro — Se han logrado 26.000 bebés de probeta. Fármacos de fertilidad y nacimientos múltiples.

FIN