Lab 19 Reproducción Sexual y Desarrollo Embrionario PDF

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIRIQUÍ FACULTAD DE MEDICINA - ESCUELA DE MEDICINA LABORATORIO DE BIOLOGÍA #19: REPRODUCCIÓN SEXUAL Y DESARROLLO EMBRIONARIO EN HUMANOS Integrantes: Alexandra González 9-767-1974 Heidi Saldaña 4-833-2351 Francell...

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE CHIRIQUÍ FACULTAD DE MEDICINA - ESCUELA DE MEDICINA LABORATORIO DE BIOLOGÍA #19: REPRODUCCIÓN SEXUAL Y DESARROLLO EMBRIONARIO EN HUMANOS Integrantes: Alexandra González 9-767-1974 Heidi Saldaña 4-833-2351 Francellys Elizondo 4-832-791 Rachel Justavino 4-825-1804 Objetivos: Analizar las ventajas de la reproducción sexual Explicar los procesos involucrados en la reproducción sexual. Analizar las etapas del desarrollo embrionario Introducción: La reproducción es una función de los organismos mediante la cual originan otros semejantes, perpetuando la especie. Puede ser asexual o sexual dependiendo si hay o no participación de gametos. En la reproducción asexual interviene un solo progenitor, es mucho más económica en términos energéticos y menos compleja en cuanto a procesos celulares, sin embargo, no permite la variabilidad genética, algo que es muy ventajoso en la reproducción sexual; esta tiene lugar con la participación de dos progenitores (hembra y macho). Aunque en esta práctica nos centraremos en la reproducción sexual humana, es importante que el estudiante de medicina comprenda también algunos aspectos de reproducción asexual; ya que, organismos causantes de enfermedades como bacterias y parásitos se reproducen asexualmente. Además, algunas especies transmisoras de enfermedades utilizan organismos intermediarios para completar su ciclo reproductivo, temas que deben ser abordados en otros cursos como parasitología y microbiología. En la reproducción sexual se llevan a cabo diferentes procesos: 1. Gametogénesis: Proceso de formación de gametos a través de un proceso de reproducción celular llamado meiosis. 2. Fecundación: Dos gametos de distintos individuos se fusionan (se unen sus citoplasmas y sus núcleos) originando una nueva célula denominada Cigoto. El cigoto es la célula a partir de la cual se genera un ser vivo. La fecundación en los seres humanos es interna al igual que en la mayoría de los mamíferos. 3. Implantación: ocurre cuando el cigoto, convertido en embrión, se implanta en las paredes del útero para desarrollarse. 4. Desarrollo embrionario: Es el desarrollo del nuevo individuo desde la fase de cigoto hasta su nacimiento. Una vez que se forma el cigoto, el proceso es continuo, pero para su mejor estudio se suele dividir en tres periodos: segmentación, gastrulación y organogénesis (diferenciación de los distintos órganos y sistemas). Culminadas estas etapas, el embrión se convierte en un feto que continua con su desarrollo y crecimiento, sus órganos se vuelven funcionales y está listo para el nacimiento. El cuerpo de la madre se prepara para la labor de parto y posterior lactancia bajo la influencia de ciertas hormonas como la progesterona, el estrógeno, prolactina, oxitocina y otras. Durante el periodo de organogénesis, el embrión es más susceptible de padecer malformaciones ante cambios del medio que le rodea, drogas (incluido el alcohol) o ciertos medicamentos. A diferencia de otras especies animales, los seres humanos tenemos una infancia prolongada y vulnerable, especialmente en los primeros meses de vida, ya que el desarrollo de nuestro cerebro es posterior al parto. De otro modo sería muy difícil que la cabeza rígida de un niño atravesara el canal de parto. Metodología: a) Sistema reproductor humano: Ilustre mediante imágenes el sistema reproductor masculino y femenino y señale sus partes.  Incluya un corte transversal de ovario y otro de testículo, indicando la ubicación de cada una de las células que se forman en el proceso de ovogénesis y espermatogénesis hasta la formación de los respectivos gametos. b) Segmentación y gastrulación: Durante la segmentación, el cigoto se divide por mitosis numerosas veces. Las células que resultan se denominan blastómeros.  Ilustre las etapas de segmentación que tienen lugar una vez que se forma el cigoto. A B C A. F Fase bicelular: El cigoto se divide en dos células. B. Mórula: Se forma una bola de células. C. Blastocisto: La mórula se transforma en una esfera hueca con una cavidad interna. ¿Qué período del embarazo abarca este proceso? La segmentación, el primer paso en el desarrollo embrionario, ocurre en las primeras etapas del embarazo, específicamente durante la primera semana después de la fecundación. Esquematice el estadio de gástrula ¿Qué se origina a partir de este estadio? De la gástrula surgen las 3 capas germinales: Ectodermo: Piel, sistema nervioso, pelo, uñas. Mesodermo: Músculos, huesos, sangre, sistema excretor y reproductor. Endodermo: Revestimiento interno del tubo digestivo y respiratorio, hígado, páncreas. ¿Qué se origina a partir de este estadio? Se originan las tres capas germinales, ectodermo, mesodermo y endodermo, base para el desarrollo de tejidos y órganos. c) Organogénesis: A partir de las hojas embrionarias (ectodermo, endodermo y mesodermo), se originan los diferentes órganos y tejidos del embrión. Indique los derivados de cada una de las hojas embrionarias o capas germinativas. Ectodermo  Sistema nervioso central y periférico: Encéfalo, médula espinal, nervios, ganglios.  Epidermis: Capa externa de la piel, pelo, uñas, glándulas sudoríparas y sebáceas.  Epitelio de los órganos sensoriales: cristalina del ojo, epitelio olfatorio y auditivo.  Esmalte dental.  Glándulas hipófisis y pineal. Mesodermo  Sistema esquelético: Huesos y cartílagos.  Sistema muscular: Músculos esqueléticos, lisos y cardíaco.   Sistema circulatorio: Corazón, vasos sanguíneos y linfáticos.  Sistema excretor: Riñones y uréteres, gónadas en los Ovarios y testículos.  Dermis: en la capa profunda de la piel, peritoneo, pleura y pericardio presente en las membranas serosas que recubren las cavidades corporales. Endodermo  Revestimiento epitelial del tubo digestivo va desde la faringe hasta el ano, incluyendo el hígado y el páncreas.  Revestimiento epitelial del aparato respiratorio va desde la laringe hasta los alveolos pulmonares.  Revestimiento epitelial de la vejiga urinaria y uretra.  Timo, Glándulas tiroides y paratiroides. ¿Cuándo culmina el proceso de organogénesis? Termina alrededor de la octava semana. Sin embargo, el cerebro y otros órganos seguirán desarrollándose durante todo el embarazo y después del nacimiento. d) Observa los siguientes videos y extrae 5 aprendizajes significativos de cada uno de ellos. Fecundación y desarrollo embrionario: https://youtu.be/dg_ACMcLI0Qh 1. Proceso inicial de fecundación: La fecundación comienza cuando un espermatozoide penetra la zona pelúcida del ovocito secundario mediante una reacción acrosómica que libera enzimas. Esto permite la unión de la cabeza del espermatozoide con la membrana plasmática del ovocito, tras lo cual un mecanismo bloquea el ingreso de otros espermatozoides. 2. Desarrollo temprano del cigoto: Después de la fecundación, el cigoto inicia divisiones celulares (segmentación), formando una mórula que evoluciona a un blastocisto. Este último se implanta en el endometrio alrededor del séptimo día, marcando el inicio del desarrollo embrionario. 3. Formación de capas germinales: Durante la etapa de blastocisto, el embrión desarrolla tres capas germinales: ectodermo (da origen al sistema nervioso y piel), mesodermo (forma tejidos conectivos, corazón, músculos, huesos, etc.) y endodermo (origina el hígado, páncreas y tubo digestivo). 4. Riesgos en el primer trimestre: El período embrionario, durante el primer trimestre, es crítico debido a la formación de los principales sistemas y estructuras. Factores externos como medicamentos, drogas, alcohol o infecciones pueden causar anomalías congénitas, afectando el desarrollo normal. 5. Crecimiento y maduración del feto: A medida que avanza el embarazo, el feto desarrolla sistemas más complejos. Desde la formación inicial de órganos esenciales en el segundo mes hasta el desarrollo del sistema nervioso, respiratorio y acumulación de grasa en los meses finales, el feto se prepara para el nacimiento, alcanzando un tamaño promedio de 50 cm y 2.5 kg al término del embarazo. 2a y 3a Semana de Gestación: https://youtu.be/TWuhrm9cV-Qatal 1. Fecundación y formación del zigoto: La fecundación implica la unión de los núcleos del espermatozoide y el óvulo, restableciendo el número diploide de cromosomas. El óvulo fecundado se llama zigoto y comienza un proceso de división celular (segmentación) mediante mitosis, dando lugar a blastómeros. Cuando se forman entre 16 y 32 blastómeros, esta estructura se denomina mórula. 2. Evolución a blastocisto: La mórula se convierte en blastocisto al formar una cavidad llena de líquido en su interior. Este proceso permite diferenciar entre la masa celular interna (que formará al embrión) y la masa celular externa (que contribuirá a estructuras como la placenta). 3. Implantación del blastocisto: Aproximadamente al séptimo día de gestación, el blastocisto se implanta en el endometrio uterino. Esta implantación da inicio a la interacción entre el embrión y el tejido materno, lo que establece las bases para la formación de la placenta y el intercambio de nutrientes y desechos. 4. Diferenciación celular en la segunda semana: Durante la segunda semana de gestación, el disco embrionario bilaminar se compone de dos capas: epiblasto (que formará la cavidad amniótica) e hipoblasto (que dará lugar a la membrana exocelómica y al saco vitelino). Además, el trofoblasto se divide en citotrofoblasto y sincitiotrofoblasto, cruciales para la invasión del endometrio y el establecimiento de la circulación úteroplacentaria. 5. Gastrulación en la tercera semana: La tercera semana marca el inicio de la gastrulación, donde se forman las tres capas germinales: ectodermo, mesodermo y endodermo. Este proceso es clave para la diferenciación y organización inicial de todos los órganos y tejidos del cuerpo, comenzando desde la región craneal hacia la caudal. Desarrollo embrionario del sistema nervioso: https://youtu.be/tgSfl8IDXNQ 1. Inicio del desarrollo del sistema nervioso: El desarrollo del sistema nervioso comienza con la fecundación, cuando el espermatozoide y el óvulo se unen, formando un cigoto. Este proceso inicia en la trompa uterina y continúa con la segmentación celular hasta formar una estructura denominada blastocisto, que luego se implanta en el endometrio del útero para continuar su desarrollo. 2. Segmentación y diferenciación celular: A partir de la fecundación, el cigoto se divide repetidamente a través de mitosis en un proceso llamado segmentación. Esta división da lugar a una serie de células llamadas blastómeros, que luego se diferenciarán en dos poblaciones celulares: el trofoblasto (formador de la placenta) y el embrioblasto (formador del embrión). 3. Formación del disco bilaminar: Durante la segunda semana, el embrión en desarrollo se organiza en un disco bilaminar compuesto por dos capas germinales: el epiblasto y el hipoblasto. Estas capas darán lugar a los tejidos y órganos del cuerpo, incluido el sistema nervioso. 4. Gastrulación y formación del disco trilaminar: En la tercera semana, el proceso de gastrulación da lugar a la formación de tres capas germinales: el ectodermo, el  mesodermo y el endodermo. El ectodermo es la capa que dará origen al sistema nervioso central y periférico, así como a la piel y sus derivados. 5. Neuralización y formación del tubo neural: A partir de la tercera semana, el ectodermo se engrosa para formar la placa neural, que se pliega y cierra formando el tubo neural. Este tubo dará lugar al sistema nervioso central. La cresta neural, que se forma en los bordes de la placa neural, dará lugar al sistema nervioso periférico. Cuestionario: 1. Defina los siguientes conceptos: Isogamia: Es un sistema reproductivo de organismos unicelulares, generalmente algas, hongos y protozoarios, donde los gametos son morfológicamente idénticos y se fusionan por conjugación. La similitud ocurre en forma y tamaño, y no pueden distinguirse células sexuales femeninas y masculinas. Anisogamia: Es la unión de dos gametos, denominados anisogametos, que difieren en tamaño y estructura. Prevalece en plantas y animales multicelulares. Se ha argumentado que el dimorfismo en tamaño a nivel de gametos permite incrementar el volumen y la complejidad corporal. Partenogénesis: Es un mecanismo de reproducción asexual que consiste en el desarrollo de células sexuales femeninas no fecundadas, o sea, de óvulos que se segmentan a sí mismos hasta formar un embrión completo, dotado del mismo material genético de su progenitora. Por lo que no aporta variedad genética a la especie Celoma: Es la cavidad interna que aparece en el estado embrionario, y que, en los adultos alberga órganos internos. Está lleno de líquido y completamente revestido por tejido creado a partir del mesodermo, la capa media de las células primarias que se encuentran en un embrión.Se encuentra típicamente en organismos multicelulares y en la mayoría de los animales bilaterales. Mórula: Es una masa de células que se da como consecuencia de la segmentación de la célula inicial o cigoto, la cual sufre numerosas divisiones en forma de blastómeros que acaban por desencadenar esta forma característica. Blástula: Es una fase temprana del desarrollo embrionario que ocurre cuando el óvulo fertilizado se ha dividido varias veces, pero antes de que sus células se hayan diferenciado. Se compone de aproximadamente 128 células que forman una capa esférica alrededor de un hueco central lleno de líquido Gástrula: Es una etapa del desarrollo embrionario de todos los animales, excepto en las esponjas, que sigue a la fase de blástula. La fase de gástrula es el resultado de una drástica reestructuración denominada gastrulación. Blastómero: Son un tipo de células embrionarias animales indiferenciadas resultantes de la segmentación del cigoto después de la fecundación. Estas células poseen totipotencialidad, o sea que pueden dar origen a células de cualquier tejido. Blastocele: Es una cavidad o espacio lleno de líquido en la etapa de desarrollo conocida como blástula. El proceso de formación se llama cavitación y comienza cuando las células se diferencian o se especializan y se trasladan a diferentes regiones de la blástula. Trofoblasto: Son células que están especializadas en la placenta y que se encargan de desempeñar un papel importante en el proceso de la implantación y en la formación de la interfaz q que se da entre la madre y el feto.  Embrioblasto: Es una estructura que forma parte del blastocisto. Surge en torno al cuarto día del desarrollo embrionario, procedente de una masa de células de la mórula. Arquenterón: Es la cavidad digestiva durante las primeras etapas del desarrollo humano. Más específicamente,la cavidad digestiva de un embrión durante la etapa de gástrula, y el archenteron eventualmente se convertirá en el tracto gastrointestinal (GI) completo. Blastoporo: Es la apertura que se forma en el arquénteron durante el desarrollo embrionario de un organismo. Su posición y dirección determinan la clasificación de los animales en protóstomos y deuteróstomos. Notocordio: Es una varilla flexible que aparece en los embriones de los animales del filo Chordata, como los humanos que se forma a partir de células del mesodermo y ayuda a estructurar el organismo. Células totipotentes: Es la habilidad, capacidad y potencial que posee cada una de las células embrionarias para producir el total de células de un individuo. se forman en organismos tanto de reproducción sexual como asexual, son cigotos o esporas. 2. ¿Cuál es la función de la placenta? Es un órgano complejo que desempeña un papel crucial en el desarrollo fetal, regulando el intercambio de sustancias y proporcionando un ambiente adecuado para el crecimiento y maduración del feto. 3. ¿Por qué vigilar la alimentación de la madre durante el embarazo debe ser importante? Durante el embarazo, la madre necesita consumir suficientes nutrientes esenciales, como el ácido fólico, hierro, calcio y proteínas. Esto fortalece el sistema inmunológico de la madre, lo que la protege a ella y al bebé de infecciones y enfermedades. Un sistema inmunológico fuerte es especialmente importante durante el embarazo para evitar complicaciones de salud. Contribuye a que el bebé tenga un peso saludable al nacer. Consumir una dieta balanceada ayuda a reducir el riesgo de defectos congénitos y problemas de salud en el bebé. Esto incluye evitar deficiencias de nutrientes que pueden causar complicaciones durante el desarrollo. 4. Mencione el efecto de las hormonas involucradas en el periodo de embarazo y parto. Las hormonas juegan un papel fundamental durante el embarazo y el parto, regulando el crecimiento del feto, la preparación del cuerpo de la madre para el parto y el inicio del trabajo de parto. Algunas de las hormonas clave y sus efectos: Hormonas en el Embarazo 1. Progesterona: a. Efecto: Mantiene el endometrio, evitando la contracción del útero y contribuyendo al ambiente adecuado para el desarrollo fetal. b. Importancia: Previene abortos espontáneos y es esencial para mantener el embarazo. 2. Estrógeno:  a. Efecto: Estimula el crecimiento del útero y el desarrollo de los senos. Aumenta el flujo sanguíneo hacia el útero y regula la producción de otras hormonas. b. Importancia: Prepara el cuerpo para el parto y la lactancia. 3. Gonadotropina Coriónica Humana (hCG): a. Efecto: Mantiene el cuerpo lúteo durante el inicio del embarazo, asegurando la producción continua de progesterona y estrógeno. b. Importancia: Es una hormona crucial para la señalización del embarazo y se detecta en las pruebas de embarazo. 4. Lactógeno Placentario Humano (hPL): a. Efecto: Modifica el metabolismo de la madre para asegurar un suministro adecuado de nutrientes al feto. También prepara las glándulas mamarias para la producción de leche. b. Importancia: Contribuye al desarrollo fetal y la preparación para la lactancia. Hormonas en el Parto 1. Oxitocina: a. Efecto: Estimula las contracciones uterinas durante el parto y es responsable de la eyección de leche durante la lactancia. b. Importancia: Es esencial para el inicio y la progresión del trabajo de parto. 2. Prostaglandinas: a. Efecto: Relajan y dilatan el cuello uterino y aumentan la contractilidad del útero. b. Importancia: Facilitan el proceso del parto, ayudando en la dilatación cervical. 3. Relaxina: a. Efecto: Relaja los ligamentos pélvicos y el cuello uterino, preparándolos para el parto. b. Importancia: Facilita el paso del bebé a través del canal de parto. ESTRUCTURA DE UN ÓVULO Y UN ESPERMATOZOIDE OVULACIÓN, FECUNDACIÓN Y SEGMENTACIÓN