Tema 5: La reproducció (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Biología - 1º curso
Asignatura Zoologia
Año del apunte 2016
Páginas 12
Fecha de subida 31/03/2016
Descargas 37
Subido por

Vista previa del texto

Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 5: Reproducció 1. Reproducció Procés biològic pel qual els individus generen nous individus, els quals reben de la generació parental el seu material genètic.
Procés biològic pel quals els éssers vius generen nous individus (descendència), als quals transmeten el seu material genètic. El procés clau en l’èxit biològic dels organismes és l'evolució.
Tenim dos grans mecanismes de reproducció, la asexual i la sexual, tot i que també hi ha altres que no sabem classificar ben bé.
1.1. Definició de reproducció asexual Un únic progenitor, no intervenen ni gònades ni gàmetes. Produeix clons. La menys comú en metazous o animals. Incidental o etapa del cicle vital. Hi ha diferents tipus:  Bipartició o fissió binària. És la reproducció típica de les cèl·lules i protozous on el que es dóna és un procés de mitosi. Hi ha una duplicació d el material genètic i després aquesta cèl·lula es divideix tot repartint el material genètic quan es parteix el cos del progenitor en dues part iguals. En funció del pla per on es parteix el progenitor, parlem de dos tipus de bipartició, la bipartició transversal, que es fa en un tall transversal de la cèl·lula, o longitudinal.
 Fissió múltiple o esquizogònia. És típica dels protozous. El nucli es divideix molts cops (nombroses cariocinesis) després es distribueixen arreu del citoplasma, i es dóna la divisió o fragmentació d’aquest. La cèl·lula progenitora dóna moltes filles.
Esporogònia, que forma espores.
1 1 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 5: Reproducció  Gemmació. És un tipus de reproducció asexual on es formen gemmes, que s’originen en certes parts del cos o l’animal. Una sèrie de cèl·lules es van dividint per mitosi i fan una mena de protuberància que va creixent i comença a especialitzar-se (desenvolupant òrgans similars al progenitor) fins a produir el nou individu. No sempre les gemmes desenvolupades o fills formats s’acaben separant del progenitor.
Un exemple són els pòlips, els individus estan físicament units amb els altres formant colònies ja que les gemmes no se separen dels progenitors, uns individus es formen sobre dels altres. També es dóna en esponges, meduses… és típica de Cnidaris, forma part del cicle metagenètic.
 Gemmul·lació. NO s’originen gemmes, s’originen gèmmules, que són un grup d’estructures que confereixen resistència. Família d’esponges que viuen en aigua dolça i quan arriba l’època desfavorable produeixen gèmmules (formades per reproducció asexual), i són acumulacions de cèl·lules totipotents anomenades arqueòcits, que s’envolten per un tipus de col·lagen anomenat espongines. A més, s’hi afegeixen a sobre estructures de sílice que protegeixen més les cèl·lules. En arribar les èpoques desfavorables, les esponges moren i queden les gèmmules. Quan tornen a arribar les èpoques favorables, surten.
2 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 5: Reproducció  Fragmentació. D’algunes porcions d’individus en poden sorgir altres. Capacitat de regeneració com a mecanisme reproductiu. Es reprodueixen per fragmentació porífers, cnidaris, turbel·laris, estrelles de mar i ascidis.
1.2. Significat adaptatiu Ràpida i econòmica. Els animals que es reprodueixen asexualment o necessiten buscar una parella per reproduir-se amb lo qual els fa estalviar temps i energia. Això permet explotar ràpidament els recursos si les condicions són favorables. En alguns casos permet formar estructures de resistència, i també permet formar colònies per augmentar la mida de “l’organisme” de tal manera que els individus es van especialitzant i els dóna una major competitivitat envers els altres organismes.
2. Reproducció sexual Un sol individu NO origina descendència, es necessiten dos progenitors. Es dóna una fusió del material genètic (fecundació o singàmia), el que fa és que el material genètic fos s’hagi de dividir a la meitat (per meiosi). Durant la meiosi es dóna la recombinació.
El cicle vital dels animals se cenyeix al cicle general que coneixem bé.
3 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 5: Reproducció 2.1. Gàmetes Són cèl·lules especialitzades que per originar un altre individu necessiten de l’ajuda d’una altra cèl·lula complementària. Es formen en les gònades i es fusionen a la fecundació o singàmia. Un cop s’ha produït la fecundació es forma un zigot 2n. El procés de formació dels gàmetes s’anomena gametogènesi.
Segons la semblança morfològica entre els gàmetes:  Isogàmia. Primitiva, la trobem en protozous.
 Anisogàmia. Gàmetes més grans són els femenins i els masculins són més petits. És la derivada, la més freqüent.
o Oogàmia, tipus particular d’anisogàmia, hi ha gàmetes grans immòbils que són els gàmetes femenins, i hi ha gàmetes mòbils i petits que són els gàmetes masculins.
2.1.1.
Espermatozou Petits i nombrosos. La seva funció és especialitzada en desplaçar-se fins a l’òvul. Formats per dues parts:  Cap: on hi ha el material genètic, el nucli i un altre orgànul anomenat acrosoma.
o Acrosoma: vesícula que envolta el nucli en la part anterior del cap de l’espermatozou. Dintre de la vesícula hi ha enzims que intervindran en el moment de la fecundació.
 Cua: dividida en 4 regions: o Coll: té molts mitocondris que s’enrotllen helicoïdalment al voltant del flagel per aportar energia a l’espermatozoide per tal de que es pugui moure.
o Peça mitja o Peça principal o Peça terminal 4 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 5: Reproducció 2.1.2.
Òvul Són cèl·lules grans i habitualment poc nombrosos ( tot i que depèn de les espècies, però normalment el nombre d’òvuls que es produeixen és menor que el nombre d’espermatozoides perquè alguns han d’arribar als òvuls a fecundar-los, i perquè l’òvul al tenir substàncies de reserva per tal de produir el desenvolupament post-embrionari, és energèticament més car). Les substàncies de reserva que es troben a l’òvul es diuen vitel.
Tenen un gran nucli, embolcallat.
2.1.3.
Gametogènesi Procés de formació de gàmetes que es pot donar per mitosi o per meiosi en les gàmetes. En els mascles, les gònades són els testicles, i fan l’espermatogènesi. En les femelles, les gònades són els ovaris i fan la oogènesi.
5 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 5: Reproducció 2.1.3.1.
Espermatogènesi Es dóna en els túbuls seminífers, és el procés de formació de gàmetes masculins o espermatozous.
Aquest procés s’inicia amb espermatogonis (cèl·lules diploides de la línia germinal que es divideixen per mitosi), que es diferencien en espermatòcits primaris. Aquests espermatòcits primaris es divideixen per meiosi originant espermatòcits primaris, que per mitosi (meiòtica) es formaran espermàtides. Per espermiogènesi s’obtindran espermatozous (maduració).
2.1.3.2.
Oogènesi Oogonis es diferencien en oòcits primaris que per divisió meiòtica originen oòcits secundaris, que per mitosi donaran lloc a una ovòtida haploide. La ovòtida madura, s’acaba d’especialitzar i es produeix l’òvul.
Es formen tres cossos polars on pràcticament no hi ha citoplasma.
Es dóna per fases a nivell temporal.
6 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 5: Reproducció 2.1.3.3.
Fecundació o singàmia És la fusió de material genètic a partir de la fusió de gàmetes. Aquesta fusió per desenvolupament embrionari es genera un nou organisme (a partir d’un zigot 2n).
L’espermatozou es veu atret per determinades molècules que l’òvul emet  quimiotaxis.
L’espermatozou ha de creuar les cobertes protectores de l’òvul per fecundar-lo, aquí és on entra en joc l’acrosoma, que allibera enzims que permeten degradar les cobertes de l’òvul i li permeten a l’espermatozou travessar les cobertes. Aquesta reacció de degradació de els cobertes un cop l’acrosoma ha alliberat els enzims s’anomena reacció acrosòmica.
Hi ha una fusió de membranes quan l’espermatozoide ha travessat les capes de l’òvul de tal manera que es fecunda l’òvul i es produeix un zigot.
Dos tipus de fecundació:  Externa. Els gàmetes s’alliberen al medi extern i la fecundació o singàmia es donarà al medi extern. L’alliberació de gàmetes és molt gran i sincrònica, com per exemple al medi aquàtic trobem les esponges, els peixos… 7 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 5: Reproducció o Amplexus: el mascle busca femella o viceversa i l’abraça de tal manera que quan és el moment de posar els ous, la femella posa els ous i el mascle aboca els ous a sobre, com és el cas dels gripaus. Això es fa per assegurar la fecundació dels ous.
 Interna. Els espermatozous són transferits a l’interior de les gònades femenines.
o Amplexus espermatòfor. El mascle introdueix un espermatòfor a l’interior de les vies genitals femenines quan el mascle abraça a la femella, no hi ha una còpula. L’espermatòfor és dipositat pel mascle a l’exterior i és aleshores quan el mascle porta a la femella on hi ha l’espermatòfor. Un exemple és el tritó o l’escorpí, que en la seva dansa d’aparellament, el mascle porta la femella a el lloc on ha dipositat prèviament l’espermatòfor.
En funció del nombre d’individus i els òrgans sexuals que tinguin els individus trobem dos tipus:  Biparental. Intervenen dos individus diferents que es troben i intercanvien els seus gàmetes, es dóna una fecundació creuada. Pot donar-se en dos tipus d’individus, dioics o monoics.
o Individus dioics. Un individu porta òrgans sexuals femenins i l’altre masculins. Trobem dimorfisme sexual, hi ha diferències de mida en els gàmetes (depèn de les espècies, per exemple els gàmetes de les dones humanes són majors que els gàmetes dels homes), també trobem aquest dimorfisme en la coloració dels progenitors, per exemple les aranyes mascles solen tenir una coloració molt vistosa per atreure als mascles, un altre exemple de caràcter sexual és el pèl del cap que diferencia al lleó de la lleona.
8 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 5: Reproducció o Individus monoics. Hermafrodites, tenen òrgans sexuals femenins i masculins. Un individu es troba actiu tant com a mascle o femella alhora  hermafroditisme simultani. Després trobem l’hermafroditisme seqüencial, en el qual l’individu canvia de sexe en diferents moments de la seva vida, poden ser proteràndrics (primer maduren com a mascle i després com a femella) o proterogínia (primer maduren com a femella i després com a mascles). En aquest cas, en un sol aparellament es fecunden dos individus.
Producció de descendència idèntica que en la reproducció sexual, un individu que fa els dos gàmetes posa el 50% de la informació en els espermatozoides i el 50% en els òvuls (cada fill té la meitat de la dotació però el doble de fills).
En els organismes monoics es pot donar l’autofecundació tot i que és menys freqüent; es dóna en hermafrodites simultanis, normalment en paràsits que envaeixen un lloc i a l’hora de reproduir-se si no troba cap altre paràsit s’autofecunda. Aquesta autofecundació genera problemes de consanguinitat; en les poblacions hi ha gens deleteris recessius que tenen un efecte negatiu i per selecció natural tenen tendència a ser eliminats, però una petita part es queda a la població, si dos individus diferents es troben, és difícil que els gens deleteris es trobin en homozigosi, per tant, si un mateix individu s’autofecunda (i té el gen en heterozigosi), una proporció important de la descendència serà homozigota per al gen deleteri i això genera problemes en la fertilitat de la població descendent.
2.2. Significat adaptatiu La reproducció sexual és més cara que la reproducció asexual.
És més complicada.
Requereix més temps.
Requereix més energia.
Realitzar la meiosi implica passar només la meitat dels gens a la descendència S’han donat nombroses explicacions, la més comú és la teoria de la reina rosa. Origina individus diferents als progenitors, únics, noves combinacions de gens. La recombinació augmenta la variabilitat genètica. La fecundació biparental l’heterozigosi. Major probabilitat de presència d’individus que puguin afrontar canvis “ambientals”  polimorfisme intraespecífic.
La reproducció sexual fa augmentar la variabilitat dels gens, de tal manera que actuarà la selecció natural per escollir els individus viables en les condicions ambientals donades.
9 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 5: Reproducció 2.2.1.
Processos parasexuals Es dóna en organismes unicel·lulars (protozous). Transferència creuada d’ADN entre individus, intercanvi de material genètic. No hi ha gònades. No hi ha formació de gàmetes (nuclis gamètics). No hi ha diferenciació de sexes.
2.2.2.
Reproducció unisexual Hi ha un únic progenitor que és una femella. Intervenen gònades i gàmetes, a partir dels quals es desenvolupen adults viables. És freqüent en invertebrats i poc freqüent en vertebrats (apareix per hibridació interespecífica). No tenen fusió de material genètic en la partenogènesi, els nous individus són generats exclusivament a partir d’òvuls que fan les femelles. En la ginogènesi, no es fusionen els pronuclis, són ous fecundats. En canvi, en la hibridogènesi hi ha fusió de nuclis. Tres tipus de reproducció:  Partenogènesi: generació d’individus a partir de femelles verges. No hi ha contribució masculina. «παρθένος», parthenos = verge , «γένεσις», genesis = generació. Es desenvolupa l’ou. Pot haver-hi reducció de la dotació cromosòmica o no. És habitual en invertebrats. Pot formar part del cicle vital. És rara en vertebrats.
10 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 5: Reproducció Diversos tipus: o Partenogènesi obligada. Només es coneixen les femelles de l’espècie, no hi ha mascles (coneguts) i per tant les femelles es reprodueixen soles com en el cas dels rotífers bdel·loides.
o Partenogènesi facultativa o cíclica.
Època de l’any.
Condicions ambientals. Absència de mascles. Part del cicle vital.
o Haplodiploidia, on la partenogènesi intervé en la determinació del sexe.
Mascles haploides es formen per òvuls partenogenètics i les femelles es formen a partir de la reproducció sexual.
o Ameiòtica o diploide. Els òvuls es formen per mitosi i per tant la descendència seran femelles clòniques, idèntiques a la seva mare. Es dóna en espècies unisexuals (femelles) híbrides. Un exemple d’aquest tipus de reproducció són els rèptils lacèrtids i ofidis.
o Meiòtica o haploide. Els òvuls es formen per meiosi, en aquest cas si que hi ha una reducció cromosòmica així com que hi ha recombinació (barreja de gens), per tant, és equivalent a la reproducció sexual. A vegades es recupera la dotació cromosòmica, com per exemple la duplicació. La descendència són mig clons. EXEMPLE ABELLES 11 Sonia López Pérez 1r GRAU EN BIOLOGIA: Zoologia. Tema 5: Reproducció En funció del tipus de descendència parlem de partenogènesi:  o Arrenotòcia  origina mascles, com l’haplodiploidia.
o Telitòcia  origina femelles o Amfitòcia o deuterotòcita  origina mascles i femelles Unisexual: ginogènesi (Pseudogàmia). Generació de femelles. No hi ha meiosi.
S’activa per la penetració d’un espermatozoide. No té fusió dels pronuclis. El pronucli masculí és eliminat. Només produeix femelles. Es dona bàsicament en peixos, urodels i insectes.
 Unisexual: hibridogènesi. Òvuls es produeixen per meiosi. Fecundació d’un mascle d’una altres espècie, fecunden l’ou i es produeixen individus en la descendència que són femelles i que al donar-se el procés d’ovogènesi, automàticament el material genètic que ha arribat per via paterna a l’individu és eliminat, per tant, sempre en cada generació cal l’aportació d’una espècie de mascle extern de tal manera que es formen híbrids. Només es formen òvuls haploides amb la dotació femenina. Sí que hi ha recombinació genètica.
12 ...