Desarrollo Embrionario
Reproducción
La reproducción es un proceso biológico que permite la creación de nuevos organismos, siendo una característica común de todas las formas de vida conocidas. Puede ser:
- Asexual: Es la formación de un nuevo individuo a partir de células maternas, sin que exista meiosis, formación de gametos o fecundación. No hay, por lo tanto, intercambio de material genético (ADN).
- Sexual: Es la formación de un nuevo individuo por el aporte genético de ambos progenitores mediante la fusión de las células sexuales o gametos. Es decir, la reproducción sexual es fuente de variabilidad genética.
Tipos de Huevos
Según la cantidad de vitelo:
- Oligolecitos: Los que tienen poco vitelo, como por ejemplo los de los equinodermos (erizos y estrellas de mar), mamíferos y anfioxos (peces cordados muy primitivos).
- Mesolecitos o Heterolecitos: Los que tienen una cantidad media de vitelo, como los de los anfibios.
- Polilecitos: Los que tienen abundante vitelo, como los huevos de aves, reptiles, tiburones, etc.
Según la distribución de vitelo:
- Isolecitos: Son los huevos donde el vitelo está uniformemente distribuido, como los de los anfibios.
- Telolecitos: El vitelo está concentrado en un polo, como los de las aves.
- Centrolecitos: El vitelo se encuentra en el centro, como los de los reptiles.
Etapas del Desarrollo
- Fecundación: Es un proceso químico mediante el cual, el espermatozoide penetra al óvulo. Hay dos tipos de fecundación: la fecundación interna y la fecundación externa.
- Segmentación: Durante esta etapa, el cigoto presenta una serie de divisiones que producen gran cantidad de células denominadas blastómeros. El aspecto que toma el huevo después de muchas divisiones es el de una mora, por eso a ese estado se le conoce con el nombre de mórula. Posteriormente, se forma en la parte interna de esta masa de células una cavidad central denominada blastocele; esta fase recibe el nombre de blástula.
Tipos de Segmentación:
De acuerdo a la cantidad y disposición de vitelo en el huevo, puede ser:
- Total u Holobástica: (disposición de blastómeros: segmentación total radial, espiral, bilateral).
- Parcial o Meroblástica: (segmentación parcial discoidal, superficial).
- Blastulación: Las sucesivas divisiones de la segmentación conducen a una etapa en la que el cigoto ha alcanzado un gran número de células. A esta etapa se le denomina blástula y aparece como una bola o pelota con una cavidad en su interior que se denomina blastocele.
- Gastrulación: Durante esta etapa suceden un conjunto de procesos que tienen por objeto la formación de las capas fundamentales del embrión: ectodermo, mesodermo y endodermo. De estas tres capas derivan los diferentes órganos y sistemas propios de cada especie. El proceso de gastrulación ocurre según las especies por diferentes procedimientos: por invaginación o embolia, por epibolia, por inmigración o delaminación.
Hans Adolf Eduard Driesch
Filósofo y biólogo alemán, fue uno de los abogados más reconocidos del vitalismo.
En 1909, Driesch se trasladó a la Universidad de Heidelberg para ocupar la cátedra de filosofía natural.
En 1933, Driesch fue obligado a jubilarse tras su negativa a retirar su apoyo a dos miembros de la facultad.
En los noventa se interesó en la filosofía. En 1892, escribió su primera disertación de sus experimentos.
Trabajo de Driesch
El experimento consistió en separar los blastómeros de cigotos de erizos de mar, obteniendo a partir de ellos embriones completos.
Así, Driesch interpretó al embrión definido por Roux como un sistema equipotencial. La importancia de su experimento es que cambia la manera de estudiar la embriología. Él, en vez de destruir las dos células resultantes, las separa, y desarrolló cada una un embrión completo.
Hans Spemann
Embriólogo alemán.
Fue galardonado en 1935 con el Premio Nobel de Medicina. Estudió en la Universidad de Heidelberg y fue director del Instituto de Biología Kaiser Wilhelm de Berlín y profesor de biología.
Trabajo de Spemann
Hans, junto con su estudiante Hilde Mangold, reconocieron un principio fundamental durante el desarrollo: la inducción y otras interacciones célula-célula.
Spemann identificó un campo morfogenético en sus experimentos con cristalinos de rana. Descubrió el área embrionaria en la gástrula anfibia, conocido como el organizador de Spemann.
El experimento fue realizado en embriones de salamandra en fase de gastrulación. El tejido injertado fue tomado del labio dorsal del blastoporo.
Se indujo la formación de los tejidos neurales a partir del ectodermo, que supone un destino epidérmico, y causó dorsalización del mesodermo ventral, lo que lleva a la formación de somitas. Esto dio la formación de un embrión gemelo.
En 1924, Spemann y Mangold publicaron conclusiones de sus descubrimientos en los transplantes de labio dorsal de blastoporo.
Desarrollo Embrionario de los Humanos
Fecundación
Corresponde a la fusión de un gameto masculino y un gameto femenino para dar origen al cigoto, el cual se desarrolla hasta convertirse en un individuo.
Tipos de Fecundación
Puede ser de dos tipos:
- Externa: El encuentro entre los gametos ocurre en el medio ambiente.
- Interna: Está presente en los organismos terrestres. Estos organismos producen muy pocos ovocitos y en nuestra especie se produce solo uno. Pero la fecundación y desarrollo del cigoto se asegura por el hecho de ser interna.
Fases de la Fecundación
- Penetración de la corona radiante: Los espermatozoides con su acrosoma intacto tratan de alcanzar la zona pelúcida avanzando entre las células foliculares, se ayudan con la enzima hialuronidasa presente en la membrana plasmática.
- Reconocimiento y adhesión: Los espermios y la zona pelúcida se adhieren firmemente entre sí ya que se han reconocido por medio de las moléculas específicas para cada especie.
- Reacción acrosómica: Esta reacción se desencadena cuando el espermatozoide toma contacto con la zona pelúcida, permite el desprendimiento de la corona radiada, el avance del espermatozoide a través de la zona pelúcida y la fusión de las membranas plasmáticas de ambos gametos.
- Denudación: Se refiere al desprendimiento de la corona radiada, cuyas células foliculares se separan y dispersan por la acción de la hialuronidasa que sale del acrosoma.
- Penetración de la zona pelúcida: Con la ayuda de la acrosina se perfora la zona pelúcida generando un túnel por el cual avanza el espermatozoide gracias a los movimientos de hiperactivación.
- Fusión: Es cuando varios espermatozoides atraviesan la zona pelúcida, solo uno establece íntimo contacto con la membrana plasmática del ovocito.
- Bloqueo de la poliespermia: Para bloquear la entrada de más de un espermatozoide se produce la denominada reacción de la zona, modificada de la forma de la zona pelúcida provocando la inmovilización y expulsión de los espermios atrapados en ella.
- Activación: Esto se demuestra por la formación del óvulo que se transforma en cigoto y se aprecia la expulsión del segundo polocito. Es la formación de los pronúcleos masculinos y femeninos.
- Singamia y anfimixis: Representa el fin de la fecundación, con ella comienza la primera división mitótica de la segmentación del cigoto.
Consecuencias de la Fecundación
- Formación del cigoto.
- Se restablece la diploidía a través de la unión de los pronúcleos haploides.
- Se inician las divisiones mitóticas de la segmentación.
- Se determina el sexo cromosómico que en el caso de la especie humana es responsabilidad del sexo masculino.
Reproducción
- Reproducción asexual: Se caracteriza por la presencia de un único progenitor, el que parte en su totalidad se divide y se origina uno o más individuos con idéntica información genética.
- Reproducción sexual o gámica: Constituye el procedimiento reproductivo más habitual de los seres pluricelulares. Muchos de estos la presentan, no como un modo exclusivo de reproducción, sino alternado, con modalidades de tipo asexual. También se da en organismos unicelulares, principalmente protozoos y algas unicelulares.
Segmentación
La segmentación en biología hace referencia a la división de algunos cuerpos animales y vegetales en una serie de segmentos algo repetitivos. La segmentación permite un alto grado de especialización de las regiones corporales, observable en los anélidos pero fundamentalmente en los vertebrados. En biología teórica, la segmentación es una manifestación del concepto más general de modularidad. Asimismo, su proceso de formación es una manifestación del proceso más general de la morfogénesis.
Blastulación
Es el proceso por el cual se forma la blástula, en los mamíferos adopta el nombre de blastocisto, que se puede denominar como el estadio embrionario constituido por una esfera de blastómeros. El volumen y la posición de los blastómeros dependen de la cantidad y distribución del vitelo.
Gastrulación
La gastrulación es el proceso por el cual se forman las tres capas germinales del embrión que originarán todos los tejidos del futuro bebé. Se produce en la quinta semana de embarazo y tercera semana de vida del embrión.
Desarrollo del Embrión
Primer Mes
El embrión presenta ya pequeños miembros: primero los brazos y dos días más tarde las piernas. Sumado a ello, empiezan a desarrollarse los riñones, el hígado, el tracto digestivo y la sangre. El pequeñísimo corazón, un tubo en forma de U, empieza a latir. La sangre circula por un sistema cerrado de vasos aislados de la circulación sanguínea materna.
Segundo Mes
El embrión se parece cada vez más a un ser humano. Los ojos, nariz, boca y lengua aparecen con mayor nitidez; los miembros se alargan un poco y otros brotes empiezan a surgir en sus extremidades, que más tarde formarán los dedos de los pies y de las manos.
Tercer Mes
Este periodo se caracteriza por la maduración de los tejidos y órganos y el rápido crecimiento del cuerpo. Durante el tercer mes, el embrión adquiere un aspecto más humano, a pesar de tener apenas 7,5 cm de largo. Sus nervios, sus músculos y las conexiones entre ellos se desarrollan rápidamente y empiezan a trabajar: una gran parte del cuerpo del embrión se vuelve sensible al tacto.
Desarrollo del Feto
Durante el segundo trimestre del embarazo continúa el desarrollo de los principales sistemas corporales. Los iguales están virtualmente completos hacia el comienzo del tercer trimestre, donde el feto comienza aumentar su peso y talla en preparación para el nacimiento.
Preformismo
(También llamado preformismo o teoría preformista) es una antigua teoría biológica según la cual el desarrollo de un embrión no es más que el crecimiento de un organismo que estaba ya preformado (homúnculo). El preformacionismo se opone al epigenetismo, según la cual el organismo no está preformado en el cigoto, sino que se desarrolla como resultado de un proceso de diferenciación a partir de un origen material relativamente homogéneo.
Pangénesis
La pangénesis es la teoría defendida por Anaxágoras, Demócrito y los tratados hipocráticos según la cual cada órgano y estructura del cuerpo producía pequeños sedimentos llamados gémulas, que por vía sanguínea llegaban a los gametos. El individuo se formaría gracias a la fusión de las gémulas de las células.
Embriología
O mejor dicho en términos modernos, biología del desarrollo, es la rama de la biología que se encarga de estudiar la morfogénesis, el desarrollo embrionario y nervioso desde la gametogénesis hasta el momento del nacimiento de los seres vivos. La formación y el desarrollo de un embrión es conocido como embriogénesis. Se trata de una disciplina ligada a la anatomía e histología.
Ontogenia
La ontogenia (también llamada morfogénesis u ontogénesis) describe el desarrollo de un organismo, desde el óvulo fertilizado hasta su senescencia, pasando por la forma adulta. La ontogenia es estudiada por la biología del desarrollo. «La ontogenia es la historia del cambio estructural de una unidad sin que ésta pierda su organización. Este continuo cambio estructural se da en la unidad, en cada momento, o como un cambio desencadenado por interacciones provenientes del medio donde se encuentre o como resultado de su dinámica interna».
Filogenia
La filogenia (del griego: φυλον phylon: «tribu, raza» y γενεα geneá: «nacimiento, origen, procedencia») es la determinación de la historia evolutiva de los organismos. Aunque el término también aparece en lingüística histórica para referirse a la clasificación de las lenguas humanas según su origen común, en general el término se utiliza en su sentido biológico.
Diferenciación
La diferenciación celular es el proceso, en virtud del cual, las células sufren modificaciones citológicas dando lugar a una forma y una función determinada durante el desarrollo embrionario o la vida de un organismo pluricelular, especializándose en un tipo celular.
Cualquier célula que presente capacidad de diferenciación es lo que se denomina célula madre. Éstas pueden clasificarse según su capacidad de diferenciación en totipotentes, pluripotentes, multipotentes y unipotentes. En los mamíferos, sólo el cigoto y las células embrionarias jóvenes son totipotentes, mientras que en las plantas y hongos, muchas células son totipotentes. Los últimos avances científicos están consiguiendo inducir células animales diferenciadas a ser totipotentes.
Desarrollo Embrionario de las Aves
1- Fecundación
Es similar al de los humanos con la diferencia que sus fases se producen fuera del cuerpo de las aves. Las aves son ovíparas, lo que significa que se desarrollan a partir de un huevo fecundado por un macho.
2- Segmentación
Es un proceso que implica una serie de divisiones mitóticas, en las que el volumen citoplasmático del huevo es dividido en numerosas células nucleadas y más pequeñas.
Tipos de segmentación:
- a.- Holobástica: Afecta a la totalidad del huevo. La encontramos en los huevos oligolecitos y heterolecitos.
Según la dimensión de los blastómeros:- Igual
- Desigual
- Radial
- Espiral
- Bilateral
- Radial desplazada
- b.- Segmentación meroblástica parcial:
- Segmentación telolecítica parcial discoidal: Típica de los huevos telolecitos. La segmentación, de hecho, no afecta más que a un disco de citoplasma próximo al polo animal.
3- Blástula
Es la fase final de la segmentación y consta en el estado temprano del desarrollo embrionario en los animales.
4- Gastrulación
Lo primero que ocurre es un engrosamiento del blastodermo al que se le llama línea primitiva. Esta aparece en la región central del área pelúcida y en el centro de esta línea primitiva se va a formar una especie de depresión que se denomina surco primitivo.
Tipos de gastrulación:
- Embolia
- Epibolia
- Delaminación
- Inmigración
5- Organogénesis
Consiste en la formación de los distintos órganos a partir de cada una de las hojas embrionarias.
Desarrollo Embrionario del Amphioxus
El amphioxus es un protocordado, un intermediario entre los vertebrados y los invertebrados. Este organismo marino presenta un huevo con poco vitelo, oligoisolecito.
Características
- Es un animal marino pisciforme.
- Habitan en zonas costeras.
- Mide de 5 a 9 cm de largo.
- Caracterizado por poseer una notocorda.
Segmentación
Debido al tipo de huevo, la segmentación es holobástica y desigual.
Blastulación
Por migración celular, las blastómeras se dirigen del centro de la mórula hacia el exterior, dejando una cavidad: el blastocele.
Gastrulación
La blástula sufre una invaginación, el polo vegetativo se acerca al polo animal. La cavidad nueva es el arquenteron, y el poro que lo comunica con el exterior es el blastoporo. La capa más interna de células es el endodermo y la más externa, el ectodermo.
Organogénesis
El endodermo se invagina y forma bolsas, las cuales se cierran para formar las bolsas mesodérmicas que serán luego somitas, las cuales diferenciarán los músculos.
Los Virus
¿Por qué los virus no se consideran seres vivos?
No se consideran seres vivos porque no cumplen con todas las características básicas de cualquier ser vivo, entre ellas la de poder reproducirse sin necesitar una célula huésped.
Explique el proceso reproductivo de los virus
- Ciclo ordinario: El ácido nucleico vírico procede inmediatamente a la transcripción de su mensaje genético en los ARN necesarios para su multiplicación y prosigue rápidamente el ciclo vital.
- Ciclo lisogénico: El ADN vírico se cierra por sus extremos generando un ADN circular. Este ADN se inserta en el ADN bacteriano en un lugar específico en el que la secuencia de los nucleótidos bacterianos es semejante en algunas regiones del ADN vírico.
¿Cómo se clasifican los virus?
Se sabe muy poco acerca de la evolución de los virus, su clasificación es muy difícil. Esto depende de las propiedades virales que se unan en su taxonomía.
a) Morfología, b) propiedades fisicoquímicas y físicas, c) proteínas, d) lípidos, e) carbohidratos, f) genética, g) propiedades biológicas.
¿Qué problema trae la afirmación «los virus no se consideran seres vivos» al tratar de diseñar vacunas?
El organismo vive de los virus resulta una, muchos de ellos son altamente mutagénicos, cambian su estructura frecuentemente sin perder sus propios dados infecciosas tales como: la morfología, proteínas, entre otros, impidiendo que el cuerpo, que de por sí no los pruebe como un ser vivo, elabore los compuestos e inmunológicos adecuados.
Nombra al menos 5 enfermedades causadas por virus que se den en el territorio venezolano
Hepatitis, lechina, sarampión, paperas, dengue.
Indique por lo menos 4 características de los bacteriófagos
- Son microorganismos unicelulares de diferentes formas y hábitat variable.
- Son capaces de formar dos formas actuales de vida.
- Son capaces de generar mutantes.
- El oxígeno es indispensable para las bacterias aeróbicas y nocivo para las anaeróbicas.
¿Qué importancia tienen los virus desde el punto de vista científico?
- Los virus, aparte de su importancia como agentes patógenos, tienen un gran interés en biología molecular para el estudio de ácidos nucleicos ya que de ellos se pueden extraer en gran cantidad y pureza. Es de esperar que por medio de técnicas e investigaciones actuales, se alcancen descubrimientos para el conocimiento del virus.