Gametogénesis Se llama gametogénesis al proceso mediante el cual el número de cromosomas que existe en las células germinales se reduce a la mitad del número de cromosomas que contiene una célula normal de la especie de que se trate; o sea, es el proceso para formar las células sexuales o gametos de ambos sexos para que sean aptos para la fecundación. Comprende dos importantes procesos: la formación de los gametos femeninos y la de los gametos masculinos.

Gametogénesis En el caso de los humanos si el proceso tiene como fin producir gametos masculinos (espermatozoides), se le denomina espermatogénesis y se realiza en los testículos; en caso contrario, si el resultado es producir gametos femeninos (óvulos), se denomina ovogénesis y se realiza en los ovarios.

Gametogénesis Tanto en las etapas de la ovogénesis como en las de la espermatogénesis hay divisiones por mitosis y divisiones por meiosis. En la primera resulta un óvulo con 23 cromosomas (mitad de la carga genética de la madre) y en la segunda un espermatozoide con 23 cromosomas (mitad de la carga genética del padre). Al unirse, el óvulo y el espermatozoide forman una célula con 46 cromosomas (los normales en el ser humano) que posee la mitad de la carga genética del padre y la mitad de la carga genética de la madre.

Ovogénesis Ovogénesis: es el mecanismo de producción y desarrollo de las células sexuales femeninas u óvulos. Las células a partir de las que se producen los óvulos, se denominan ovogonias. El proceso de formación de óvulos se lleva a cabo en tres fases: a) Fase de multiplicación. b) Fase de crecimiento. c) Fase de maduración.

Ovogénesis a) Fase de multiplicación: la ovogénesis comienza cuando las células germinales (células que contienen el material genético que será transmitido a la próxima generación), que se encuentran en el ovario, se dividen por mitosis generando una enorme cantidad de células denominadas ovogonias. Esta fase ocurre antes del nacimiento (durante el periodo de gestación)

Ovogénesis b) Fase de crecimiento. Las ovogonias crecen debido a la acumulación de sustancias de reserva. Se transforman así en ovocitos de primer orden, que están alojados en una especie de vesículas cubiertas por unas células llamadas foliculares. El conjunto del ovocito y su cubierta de células constituye al folículo de Graaf. Los ovocitos que contienen han comenzado la primera fase de la división meiótica, y en ella se encuentran detenidos; por tanto, también se detiene la gametogénesis. Esta fase también ocurre durante la gestación del feto.

Ovogénesis c) Fase de maduración. Con el inicio de la pubertad, se reanuda la gametogénesis. Varios ovocitos de primer orden comienzan a aumentar de tamaño y terminan la primera división meiótica. Se origina, por tanto, un ovocito de segundo orden (con 23 cromosomas formados por dos cromátidas) y un corpúsculo polar que degenera. Para que continúe el proceso debe producirse la fecundación. Esto hace que tenga lugar la segunda división meiótica y se forme el óvulo, que tiene 23 cromosomas, cada uno de ellos con una cromátida. También se desarrolla un segundo corpúsculo polar. Puesto que ya se ha producido la fecundación, en el interior del óvulo se encuentra, además de su núcleo, el del espermatozoide.

Ovogénesis Al alcanzar la pubertad, en el sexo femenino empieza el proceso de maduración de los óvulos, menarquia, uno cada mes aproximadamente. Si el óvulo no es fecundado comienza un proceso de destrucción y expulsión que concluye con una hemorragia. El conjunto de todos estos procesos se denomina Ciclo Menstrual y comprende todos aquellos sucesos que se dan entre una hemorragia, también llamada menstruación o regla, y la siguiente; este ciclo suele ser de 28 días, aunque se puede acortar o alargar. El proceso está regulado y controlado por el Sistema Endocrino y, a su vez, los ovarios funcionan como glándulas endócrinas, como ya se mencionó en el tema anterior.

Ovogénesis El ciclo menstrual se lleva a cabo en varias fases: a) Fase folicular: las hormonas de la hipófisis avisan a los ovarios que es el momento de comenzar la maduración de un óvulo; en cada ciclo se desarrolla un sólo óvulo. Cuando el óvulo madura, los ovarios producen hormonas (estrógenos y progesterona) que viajan hacia el útero e inducen el desarrollo de la capa que lo reviste, el endometrio, que se hace más grueso y rico en vasos sanguíneos. Hacia la mitad del ciclo, un óvulo sale de uno de los ovarios (ovulación), y entra en la Trompa de Falopio.

Ovogénesis b) Fase lútea: si el óvulo no se encuentra con el espermatozoide en la trompa de Falopio muere (puede durar de 1 a 3 días después de salir del ovario). Esto es lo que ocurre en la mayoría de los casos, bien porque no ha habido copulación o porque el espermatozoide no se ha encontrado con el óvulo (se han utilizado determinados métodos anticonceptivos o por otras causas).  Aproximadamente 14 días después de la ovulación, los ovarios dejan de producir hormonas y esto constituye la señal para que la capa que recubre el útero, el endometrio, se desprenda y salga por la vagina al exterior, produciendo una hemorragia denominada menstruación. Puede durar entre 3 y 4 días, pero su duración es variable en cada ciclo y en cada mujer. El ciclo vuelve a empezar. 

Ovogénesis En el sexo femenino, los futuros óvulos están presentes desde el feto. Al nacer, en los ovarios de una niña hay del orden de 400,000 futuros óvulos, de los que solamente madurarán unos 400 o 450 a partir de la pubertad, este periodo se denomina menarquia. Hacia los 50 años dejan de madurar óvulos, y a esta etapa se le denomina menopausia. 

Espermatogénesis Espermatogénesis: es el proceso de formación de los espermatozoides o gametos masculinos. Se lleva a cabo en el epitelio (recubrimiento interno de los túbulos seminíferos) de los testículos. El epitelio del túbulo seminífero (también llamado epitelio seminífero ó germinal), está compuesto por: • Células espermatogénicas ó germinales y • Células de sostén ó de Sertoli

Espermatogénesis Células espermatogénicas: a partir de ellas, se forman los espermatozoides pasando por cuatro fases: a) Fase de multiplicación b) Fase de crecimiento c) Fase de maduración d) Fase de diferenciación Células de sostén o de Sertoli: ayudan a las células espermatogénicas en sus funciones básicas como: nutrición, sostén, protección, defensa, etc.

Espermatogénesis a) Fase de multiplicación: en el epitelio (recubrimiento interno de los túbulos seminíferos) de los testículos, se hallan las células a partir de las cuales se forman los gametos masculinos, llamadas células germinales o espermatogénicas. Estas células, cuando llega la pubertad, se comienzan a dividir por mitosis y dan lugar a otras células llamadas espermatogonias.

Espermatogénesis b) Fase de crecimiento: Las espermatogonias entran en un período de crecimiento que dura aproximadamente 26 días y se transforma en un espermatocito de primer orden (primario).

Espermatogénesis c) Fase de maduración: Los espermatocitos de primer orden sufren la primera división meiótica y producen dos espermatocitos de segundo orden, que tienen 23 cromosomas con dos cromátidas. Estos sufren la segunda meiosis y producen cuatro espermátidas, que poseen 23 cromosomas con una sola cromátida.

Espermatogénesis d) Fase de diferenciación: Las espermátidas dan lugar a espermatozoides mediante un proceso de diferenciación celular.

Espermatogénesis Al igual que con la formación de los óvulos, todo el proceso está regulado y controlado por el Sistema Endocrino y, a su vez, los testículos funcionan como glándulas endocrinas.

Espermatogénesis Como resultado del proceso descrito con anterioridad, se producen Espermatozoides, con 23 cromosomas cada uno, la mitad que la célula de la que se origina (espermatogonia). El espermatozoide es una célula muy especializada, se reduce el tamaño de la célula eliminando gran parte del citoplasma y se desarrolla una larga cola denominada flagelo, que le permitirá moverse hasta alcanzar el óvulo, también presenta gran cantidad de mitocondrias que le proporcionarán la energía necesaria.

Espermatogénesis Los espermatozoides presentan tres zonas bien diferenciadas: La cabeza: es la de mayor tamaño, contiene un núcleo con los cromosomas de la herencia y lleva en su parte anterior una pequeña saliente llamada acrosoma que contiene enzimas cuya misión es perforar las paredes del óvulo. El cuello o cuerpo basal, que posee una gran concentración de mitocondrias que le proporcionarán, al espermatozoide, la energía necesaria para moverse. La cola o flagelo, que le proporciona movilidad y le permite nadar hasta el óvulo para fecundarlo. Los espermatozoides deben de reproducirse en temperatura medio-ambiental, por eso es que los testículos se ubican fuera del organismo

Espermatogénesis El espermatozoide sale de los testículos y se mezcla con los líquidos producidos por las vesículas seminales y la próstata para formar el semen. Estos líquidos son imprescindibles para la alimentación y supervivencia de los espermatozoides hasta alcanzar el óvulo. Solamente el 10% del semen está formado por espermatozoides (cientos de miles).

Espermatogénesis En conclusión: a) Los millones de espermatozoides que producen los testículos provienen de unas células diploides conocidas como espermatogonias. b) Las espermatogonias se dividen muchas veces por mitosis para dar origen a nuevas espermatogonias, pero algunas se transforman en espermatocitos primarios que al dividirse por meiosis generan espermatocitos secundarios los cuales llevan a cabo la segunda división meiótica y reciben el nombre de espermátidas haploides. c) Las espermátidas modifican notablemente su estructura para transformarse en espermatozoides funcionales.

Fecundación Una vez formados los gametos (óvulo en el caso de la mujer y espermatozoide en el caso del hombre), para que se produzca un nuevo ser es necesario que el óvulo y el espermatozoide se junten y fusionen, a este proceso se le denomina fecundación. En la especie humana la fecundación es interna, es decir se produce dentro del cuerpo de la mujer, concretamente en las Trompas de Falopio. 

Fecundación Para ello es necesario que se produzca la copulación o coito que consiste en la introducción del pene en la vagina y la posterior eyaculación del semen. En el interior de la vagina son eyaculados aproximadamente 5 cm3 de semen, que contienen aproximadamente 200 millones de espermatozoides. Sólo uno de ellos fecundará al óvulo. En la actualidad existen varias técnicas mediante las cuales puede darse una fecundación sin necesidad del coito.

Fecundación Si no hay ningún obstáculo (algún método anticonceptivo) el semen pasará por la vagina, atravesará el útero y llegará a las Trompas de Falopio. De los millones de espermatozoides, solamente unos pocos llegarán hasta el óvulo y solamente uno podrá atravesar su membrana y producirse la fecundación; todos los demás espermatozoides son destruidos en el viaje ya que son muy sensibles a la temperatura y acidez de la vagina. La razón de producirse millones de espermatozoides es para garantizar que, al menos uno, pueda alcanzar el óvulo.  

Fecundación El espermatozoide conserva su capacidad para fecundar durante 24 a 48 horas después de haber sido depositado en las vías genitales femeninas. El óvulo puede ser fecundado por el espermatozoide únicamente entre las 8 y 24 horas que siguen a la expulsión del primero. En consecuencia, para que ocurra la fecundación debe haber relación sexual poco antes de la ovulación, a fin de que existan espermatozoides en el momento en que el óvulo se expulsa, o bien pocas horas después de la ovulación.

Fecundación El óvulo está recubierto por células protectoras; para que la fecundación ocurra, los espermatozoides liberan una sustancia (enzima) que dispersa las células de la cubierta protectora y permite que uno penetre en la membrana del óvulo. Cuando uno de los espermatozoides introduce su cabeza al óvulo, éste cambia su membrana formando una barrera de fertilización que impide que otro espermatozoide penetre.

Fecundación El óvulo fecundado es una nueva célula que vuelve a tener 46 cromosomas, ya que tendrá los 23 cromosomas del óvulo mas los 23 del espermatozoide y se denomina huevo o cigoto; el cual se desplaza por la trompa de Falopio hasta implantarse en el útero. 

Fecundación El huevo o cigoto viaja desde la trompa de Falopio hasta el útero; durante este viaje comienza a dividirse y empieza a desarrollarse como embrión. A partir de las 16 células se empieza hablar de mórula, ya que su aspecto recuerda a una mora.

Fecundación A continuación algunas células continúan dividiéndose y desplazándose y pasan a un estado que se denomina blástula.   En este estado es como llega al útero y se produce la implantación o nidación. El viaje del embrión hasta el útero, dura aproximadamente una semana

Espermatogénesis Diferencias entre ovogenésis y espermatogénesis 1.- Se acumula mayor cantidad de material nutritivo durante la ovogénesis que en la espermatogénesis. 2.- Las células resultantes de la ovogénesis presentan tamaños distintos debido a que el material nutritivo no se distribuye equitativamente, en cambio, en la espermatogénesis todas sus células resultantes son de igual tamaño. 3.- En la ovogénesis se produce sólo un gameto funcional. Al contrario, en la espermatogénesis se producen cuatro.

Espermatogémesis 4.- En la espermatogénesis se requiere un proceso de diferenciación para obtener gametos funcionales. En la ovogénesis no. 5.- La ovogénesis se inicia en la mujer el tercer mes del desarrollo intrauterino. En el hombre, la espermatogénesis, cuando éste alcanza la pubertad. 6.- Los ovocitos primarios, de la ovogénesis, quedan retenidos en la premeiosis, hasta el momento de la ovulación. Los espermatozoides primarios continúan su proceso de reproducción meiótica.

Gametogénesis Conclusión Al haber estudiado el proceso de Gametogénesis podemos concluir lo siguiente: La Gametogénesis equivale a lo que sería la primera etapa de la reproducción sexual en plantas y animales. Mediante este proceso se da la formación de células sexuales llamadas gametos. Los gametos, tanto animales como vegetales, se producen a partir de células diploides que experimentan la meiosis para formar las células haploides, estas células después de un período de maduración se convierten en los respectivos gametos. Existe la Espermatogénesis y la Ovogénesis que son sub-procesos de formación de gametos masculinos y femeninos respectivamente. La Espermatogénesis se realiza en los testículos de los machos y es el proceso por el cual se producen los espermatozoides. La Ovogénesis se realiza en los ovarios de las hembras y es el proceso mediante el cual se originan los óvulos. Con la formación de gametos masculinos y femeninos, posteriormente continuaría la fusión de estos a través de la fecundación dando origen a un óvulo fecundado llamado cigoto. La Gametogénesis es un proceso primordial para el desarrollo de la reproducción sexual y de esta manera beneficia la continuación de la especie. La reproducción sexual representa una gran ventaja evolutiva pues permite la combinación de las características genéticas de dos individuos en la población y representa una oferta permanente de variantes genéticas para que ocurra la selección natural.