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Gametogénesis y Fecundación - V Biología Del Desarrollo Fertilización • Características específicas de los gametos para la fertilización • Requerimientos básicos de la fertilización • Lugar de la fertilización • Mecanismos que actúan en la fertilización 1. Reconocimiento del óvulo y esperma 2. Reacción acrosomal y penetración 3. Fusión de membranas plasmáticas de óvulos y esperma 4. Activación del óvulo 5. Fusión del material nuclear del óvulo y esperma 1. Reconocimiento del óvulo y esperma • Esencial en el proceso de fertilización (organismos con fertilización externa) • Atracción específica para cada especie • Quimiotaxis, gradiente generado por el óvulo • Incrementos de la motilidad y respiración de esperma • Cadenas polipeptídicas de 10 -15 pb • Interacciones de Fertilización y antifertilización • Teoría de fertilización Lillie (1912) • Reacción específica • Fertilicina (proteoglucano) • Reacción similar antigueno- anticuerpo • Función Fertilicina- Antifertilicina (Poliespermia) 1. Reconocimiento del óvulo y esperma 2. Reacción acrosomal y penetración • Exocitosis de la vesícula acrosomal Fucosa facilita el flujo de Ca a la cabeza de espermatoziode e inicia fusión entre membranas • Extensión del proceso acrosomal Fusión entre el proceso acrosomal y el saco vitelino, altamente específico 2. Reacción acrosomal y penetración (Mamíferos I) • Extensión del proceso acrosomal se da como un proceso de activación final de los espermatozoides – Capacitación. • Capacitación: Cambios fisiológicos del espermatozoide dentro en el sistema reproductor femenino a. Alteración de la membrana plasmática. b. Pérdida de proteínas y carbohidratos en la membrana. c. Cambios en el potencial de la membrana K (-). d. Fosforilación de proteínas. 2. Reacción acrosomal y penetración (Mamíferos II) • Encuentro de Gametos. Zona pelúcida, corona radiata- Acido Hialuronico. • Glucoproteinas ZP1, PZ2, PZ3. • Fusión membrana acrosomal y membrana plasmática del espermatozoide. a) Fusión de la membrana de óvulo y esperma. Cono de fertilización. Cono y microfilamentos facilitan el proceso. b) Prevención poliespermia Peces- Micropili Mamíferos- Cambios zona pelúcida Salamandras 3. Fusión de gametos y prevención de la poliespermia Mecanismos de prevención de la poliespermia 1. Reacción rápida 2- 3 segundos, cambios de potencial eléctrico de la membrana. Depolarización de membrana. 2. Reacción lenta y permanente. Liberación gránulos corticales • Reacción lenta y permanente. Liberación de enzimas: Proteolíticas, mucopolisacaridos (osmosis), Peroxidasas, Proteínas para gránulos corticales. En mamíferos la zona pelúcida se transforma en zona de reacción. 4. Activación de Metabolismo del óvulo • Respuesta rápida. Bloqueos rápido (2-3 seg) y lento (15-60 seg). • Respuesta Tardía: a. Aumento de la respiración b. NAD- NADH- NADPH c. Cambio de Iones Na, K, Ca. Aumento pH d. Activación síntesis de ADN y mRNA e. Reactivación de la meiosis f. Preparación mitosis. 5. Fusión del material genético • Fusión de pronúcleos – amfimixis • Mediada por centriolos • Uso acromático • Rearreglo del citoplasma del huevo • Preparación para clivajes • El primer clivaje depende del punto por el cual ingreso el espermatozoide al huevo Instrucción Maternal • El citoplasma del óvulo ó huevo contiene enzimas, mRNA transcriptores, etc. • Distribución específica de los materiales • El óvulo tiene vitelo, que influencia el patron de clivajes Evidencia Experimental de Diferencias de Localización Blastómeros separados después de un clivaje normal Blastómeros separados de con y sin media luna gris Variaciones en los Patrones de Clivajes • Complete o incompleto • Radial o rotacional Clivaje Radial Clivaje Rotational
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