T.20, Divisió cel·lular (II): Meiosis i Gametogènesi (2013)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Rovira y Virgili (URV)
Grado Bioquímica y Biología Molecular - 1º curso
Asignatura Biología Celular
Año del apunte 2013
Páginas 12
Fecha de subida 30/03/2015
Descargas 9
Subido por

Vista previa del texto

T. 20 Divisió cel·lular (II): Meiosis i Gametogènesi  Cicle biològic 2 cèl·lules 4 cèl·lules La meiosi és la divisió específica de les cèl·lules reproductores amb la intenció de crear cèl·lules diferents als progenitors en quant a material genètic.
Genera gàmetes (òvuls i espermatozoides) amb la meitat de la dotació cromosòmica perquè en la fecundació es mantingui la dotació de l'espècie.
Per tant, els objectius de la meiosi són reduir el material genètic a la meitat i introduir variabilitat d'individus.
Comparació dels mecanismes d’alineament cromosòmic (en la metafase) i de separació cromosòmica (en l’anafase) de les divisions meiòtiques I i II. Els mecanismes implicats en la divisió meiòtica II són els mateixos que actuen en la mitosi.
Se situa en el pla equatorial i cada cinetocor mira cap al mateix pol de la cèl·lula. Això genera que quan s'estira cap als pols de la cèl·lula se separen cromosomes homòlegs.
La segona separació meiòtica és similar a la mitòtica, els fusos tiren dels cinetocors, separant les cromàtides En la divisió I, només tenim un cinetocor en cada cromosoma, per separar els cromosomes homòlegs.
Després en la divisió II, tenim dos cinetocors situats cada un en un costat del cromosoma, per separar les cromàtides germanes.
Diferencias entre meiosis y mitosis En la meiosis les cèl·lules no són idèntiques al progenitor a causa de la recombinació.
Importància de l'entrecreuament en la meiosi: s'obtenen cromosomes amb diferents al·lels, els que permet la variabilitat.
Profase I: fase més llarga, on passa tot l'important. Té 5 etapes.
Els cromosomes es fan visibles, la cromatina es condensa i es forma el complex sinaptinémic (comença a formar-se al haptotè fins el zigotè). Aquest complex proteic permet el correcte aparellament entre cromosomes homòlegs (es produeix entre gens que codifiquen el mateix).
Leptotè: els cromosomes s'enganxen a l'embolcall nuclear per facilitar l'aparellament, així estar subjectes. Es visualitza molt bé, hi ha una taca que és la suma de tots els ancoratges.
Zigotè: inici de l'aparellament gràcies al complex Paquitè: aparellament entre cromosomes homòlegs completat = sinapsis. Es produeix a nivell molecular la recombinació del material genètic.
Cromosomes bivalents → 2 cromosomes homòlegs aparellats Diplotè: desapareix el complex sinaptinemal i hi ha una repulsió entre els cromosomes homòlegs, que s'accentua en la diacinesis.
Mòdul de recombinació: lloc on, a nivell molecular, es produeix ruptura i s'intercanvia el material genètic entre cromàtides homòlogues.
Diacinesis: la repulsió es fa cada vegada més evident i es genera la terminalització dels quiasmes (com més llarg el cromosoma, més llocs de recombinació) Els cromosomes sexuals (X, Y) també s'aparellen, perquè tenen una petita regió homòloga que permet aparellament.
Meiosi I: cèl·lules amb la meitat de cromosomes que la cèl·lula progenitora. Com cada cromosoma, té dues cromàtides. El material genètic segueix sent el doble. Divisió reduccional (redueix el nombre de cromosomes) Hi ha una interfase molt curta i sense fase "S". En aquest punt entren en meiosi II.
Meiosi II: no hi ha duplicació del material genètic (no fase S). Reparteix cadascuna de les cromàtides germanes homòlogues.
Comparació cronològica: La profase I sempre ocupa la durada més llarga de la meiosi. El paquitè és l'etapa més important (nòduls de recombinació).
El procés de formació d'òvuls dura anys, no es completa fins a la pubertat. La meiosi, en un home, dura 24 dies (d'un ratolí 12 dies).
 Ovogènesis Diagrama del tracte reproductor femení L'ovogènesi no és un procés continu. L'ovari ja té tots els òvuls possibles de madurar en el moment del naixement i és per això que hi ha més possibilitats de tenir descendència amb problemes si la mare és major de 40 anys → l'òvul s'haurà mantingut moltíssim més temps en diplotè (detingut) i per tant ha pogut patir degradació, envelliment.
Els productors d'òvuls, els ovaris, es troben situats als extrems de la cavitat uterina.
Cada ovari està envoltat d'una monocapa de cèl·lules que es van multiplicant fins a formar diverses capes al voltant del que serà l'òvul.
Fol·licle primordial → F. primari → F. secundari (envoltat per moltes capes de cèl·lules) → F.
madurat (es crea la cavitat on s'acumula líquid fol·licular) → F. madur → OVULACIÓ En l'ovulació, el fol·licle pressiona contra la paret de l'ovari i trenca les seves cèl·lules produint la sortida del líquid fol·licular amb força (i mitjançant enzims), cap a la trompa, portant amb si l'òvul. Un cop produïda, el fol·licle de Graff entra en procés de regressió i es converteix en cos luti (secreció hormonal).
L'òvul no té relació amb la sang, ja que té tot el que necessita per nodrir-se.
Ovogènesi: És el procés de formació de l'òvul, comença abans del naixement i s'atura en el 4t mes de gestació.
A la pubertat, cada fol·licle madura en procés discontinu (un fol·licle per mes, i un sol ovari cada mes) fins a la menopausa (aproximadament 50 anys).
Juntament amb l'òvul, es formen cèl·lules amb les que s'elimina material genètic (els corpuscles polars).
Si l'òvul no és fecundat, es deté en metafase II.
L'òvul dura poc com cèl·lula haploide, quan és fecundat es restableix la dotació diploide.
El període fetal: Les ovogònies o oogònies (2n cromosomes, 2n cromàtides) són cèl·lules de l'epiteli de l'ovari que es divideixen per mitosi, es diferencia i augmenta de mida per donar ovòcits primaris (2n cromosomes, 4n cromàtides). Llavors es desprèn de l'epiteli.
Aquests oòcits primaris entren en l'etapa S, en què duplica el material genètic, i entra meiosi, que s'aturarà en el 4-5 º mes d'embaràs en la profase tardana (diplotè i diacinesis).
Fins que s'arriba a la pubertat, l'oòcit es troba en un període de creixement i acumulació de substàncies.
Després de la pubertat Els estímuls hormonals produeixen que els oòcits primaris prossegueixin amb la meiosi, produint una cavitat en el fol·licle.
En acabar la meiosi s'obté un primer corpuscle polar, de mida petita i un oòcit secundari (n cromosomes i 2n cromàtides) que continua madurant amb una 2a meiosi que s'atura a la II metafase.
Si l'oòcit secundari és fecundat per un espermatozoide, s'estimula l'òvul a acabar la meiosi.
Creixement de l'oòcit: Detingut a diplotè, rebrà una estimulació hormonal que fa que finalitzi la 1a meiosi, produint un corpuscle polar, i que s'aturi a la 2a metafase de la següent meiosi.
La divisió meiòtica de l'òvul implica una distribució desigual del contingut citoplasmàtic: -A la primera divisió: se separen cromosomes homòlegs (anafase 1).
-A la segona divisió: se separen les cromàtides. (anafase II), s'obté un segon corpuscle polar i un òvul haploide.
 Espermatogènesis Diagrama del tracte reproductor mascuí Tub seminífer: molt llarg i replegat en un espai molt petit per poder produir milers d’espermatozoides.
Els espermatozoides són termolàbils, per això els testicles es troben a l’exterior, no estan a 37ºC sinó a 35ºC.
L’acrosoma és una vesícula específica. Es fusionen vesícules que es situen damunt del nucli adaptan-se a la morfologia i al final només queda el complex enzimàtic.
Aquest procés es localitza en els testicles, a nivell dels túbuls seminífers (sèrie de túbuls superenrollats) que aboquen el seu contingut al canal deferent.
El procés de formació dels gàmetes masculins a partir de la cèl·lula mare pot durar 2 mesos.
Els nens que encara no han entrat en la pubertat només tenen una monocapa externa de cèl·lules en els túbuls seminífers perquè encara no han rebut estimulació hormonal de la síntesi d'espermatogonis.
En les cèl·lules de la làmina basal se situen les cèl·lules mare (espermatogonis), les quals es divideixen per mitosi i generen espermatogonis (o bé avancen una posició en el túbul). Els espermatòcits primaris inicien fase S (les cèl·lules iguals es troben al mateix nivell del túbul). La espermàtida ha de realitzar l'espermatogènesi perquè no té les característiques necessàries per a la seva funció. Un cop produïts els espermatozoides arriben a la llum del túbul.
Maduració del espermatozoide (espermiogènesis) → Pas de espermàtides a espermatozoides · MITOCONDRIS es situen en la peça mitja Proporcionen energia pel moviment del flagel · CENTRÍOLS de la espermàtida Canvien de posició: - Proximal, rera el nucli (divisió) Distal, origina el flagel (moviment) La resta d’orgànuls citoplasmàtics són eliminats És el pas de espermàtida a espermatozoide, l'objectiu és la reducció de pes.
- Nucli: es compacta. Hi ha una pèrdua de contingut de líquid nuclear, a més, les histones es transformen en protamines que mantenen el DNA unit. Adopta una morfologia allargada.
- Citoplasma: la majoria d'orgànuls citoplasmàtics desapareixen perquè no són necessaris excepte l'aparell de Golgi i mitocondris. L’ap. de Golgi es transforma en acrosoma (vesícula que conté els enzims que trenquen la membrana de l'òvul). Les vesícules es van afegint i es forma el grànul preacrosòmic, al qual se li uneixen més vesícules. El nucli aquós es perd i només es conserven els enzims. La vesícula es distancia i queda situada estesa sobre el nucli, sobre el cap de la porció distal. (És el que primer arriba a l'òvul). Els mitocondris tampoc es perden sinó que se situen en el coll per proporcionar l'energia en forma d'ATP, necessària per a l'impuls del flagel. Els centríols també són importants.
 Contingut enzimàtic del acrosoma El contingut acrosòmic permet a l'espermatozoide penetrar dins de l'òvul, el qual està protegit per diverses capes de cèl·lules fol·liculars (corona radial, zona pel·lúcida i plasmalemma).
ENZIMS LISOSOMALS Hidrolases àcides - Hialuronidasa: ataca mucopolisacàrids com l’àcid hialurònic: dissol cèl·lules fol·liculars.
- Acrosina: dissol la zona pel·lúcida - Peptidases - Fosfatases - Neuroamidasa: actua sobre l’àcid neuroamínic de la zona pel·lúcida, permeten el pas per les capes del òvul.
· Possible estudi d’inhibidors (mètode anticonceptiu) · El contingut enzimàtic varia en els espermes de les diferents espècies FUNCIONS DE L’ ACROSOMA: Capacitar l’espermatozoide per penetrar a través dels embolcalls de l’òvul.
És una funció específica per a l'espècie.
Un cop es produeix la fecundació es produeix una inactivació dels receptors de la membrana pel·lúcida, el que evita una 2a entrada d'un altre espermatozoide.
 Diferencies: ESPERMATOGÉNESIS Procés de formació dels espermatozoides Túbuls seminífers dels testicles Formació ininterrompuda des de la pubertat OVOGÉNESIS Procés de formació d’òvuls Ovaris Discontinua cada 28 dies des de la pubertat fins la menopausa.
1ª mitosis en la vida intrauterina.
No existeix l’envelliment Envelleix: En cada ovulació madura un òvul dels que van aturar el seu desenvolupament en la vida intrauterina. A cada ovulació, l'òvul té més temps i pot tenir més errors (ex. Trisomia 21).
Gran quantitat Normalment 1 òvul per ovulació Espermatogònia 4 espermàtides 4 espermatozoides immadurs (n) Oogònia un òvul Quan estan aturats (2n). Quan estan activats (n) 4 espermatozoides han de madurar Maduren simultàniament al creixement Haploides (x ó y) determina el sexe Haploides(X): receptor del sexe, no lo determina.
L'espermatogènesi s'inicia només en l'etapa de pubertat. És un procés continu, que no acaba fins a la mort de l'individu.
...