La reproducción sexual en los animales y plantas IES Bañaderos Tema 5

La reproducción sexual en los animales La fecundación El desarrollo embrionario (I) El desarrollo embrionario (II) El desarrollo post-embrionario La reproducción en las plantas espermafitas La polinización La fecundación y la formación de semillas La dispersión de las semillas y la germinación La reproducción en las plantas y la biotecnología Tipos de ciclos biológicos

Sistemas o aparatos reproductores ÓRGANOS SEXUALES PRIMARIOS O GÓNADAS ÓRGANOS SEXUALES ACCESORIOS GAMETOS TESTÍCULOS OVARIOS OVOTESTES ÓRGANOS REPRODUCTORES Excepto en la mayoría de los mamíferos, los conductos genital y excretor y el intestino desembocan en una cámara común, llamada cloaca que comunica con el exterior

Aparato reproductor humano “masculino”

Aparato reproductor humano “femenino”

La formación de gametos en animales Espermatogonias Oogonias Espermatocito de primer orden Oocito de primer orden Oocito de segundo orden (n) Primer corpúsculo polar Segundo corpúsculo polar Óvulo Espermatocitos de segundo orden (n) Espermátidas Espermatozoides FASE DE DIFERENCIACIÓN ESPERMATOGÉNESIS OOGÉNESIS GAMETOGÉNESIS Las células se dividen por mitosis para formas células diploides 2n (espermatogonias u oogonias) Las espermatogonias y ooganias crecen y se transforman en espermatocitos y oocitos de primer orden (2n) Toda la vida fértil Desarrollo embrionario

Cabeza con el núcleo, en su extremo se forma el acrosoma que contiene enzimas líticos para disolver la membrana del óvulo Cola formada por un largo flagelo Cuello con abundantes mitocondrias Espermatozoides

En el citoplasma se almacena sustancia de reserva Vitelo y pequeñas vesículas derivadas del aparato de Golgi, los gránulos corticales Óvulo Corona radiada Zona pelúcida

La fecundación La fecundación es el proceso de fusión de los gametos para formar el cigoto FECUNDACIÓN EXTERNA INTERNA Los gametos son liberados al exterior donde se producirá la fecundación. Animales acuáticos menos pulpo, mamíferos y algunos peces Es necesario el apareamiento entre machos y hembras. Espermatóforos paquete de espermatozoides que son transferidos a las hembras

La fecundación interna

Espermatozoides La fecundación El espermatozoide se pone en contacto con el óvulo perforando su membrana con los enzimas del acrosoma Se fusionan las membranas de ambos gametos y penetra el núcleo del espermatozoide al interior del óvulo El óvulo forma la membrana de fecundación repeliendo a los demás espermatozoides Se fusionan ambos núcleos (cariogamia) para formar el núcleo diploide del cigoto

Fecundación en animales Un espermatozoide fecunda un óvulo. Los núcleos se fusionan. División de la célula huevo. Célula huevo. Óvulo y espermatozoide. Cigoto El espermatozoide pierde la cola.

La fecundación y desarrollo Según el lugar donde suceda la fecundación y se desarrolle el cigoto o célula huevo se distinguen tres tipos de reproducción Ovípara. Los huevos (fecundados o sin fecundar) son expulsados al medio externo. Ovovípara. Los huevos se desarrollan en el interior del aparato reproductor de la hembra. Vivípara. Los huevos se desarrollan en el interior del aparato reproductor materno, que contribuye a la nutrición del embrión durante el desarrollo

El desarrollo embrionario. Segmentación En el desarrollo embrionario de los animales se distinguen las fases de segmentación, gastrulación, formación del mesodermo y celoma y organogénesis. SEGMENTACIÓN DE UN HUEVO CON ESCASO VITELO Célula huevo Mórula Blástula

Gastrulación Una vez formada la blástula, se producen desplazamientos de las células y plegamiento que dan como resultado la gástrula. GASTRULACIÓN EN ANIMALES DIBLÁSTICOS Los animales que terminan su desarrollo embrionario en este estadio, se denominan diblásticos por poseer dos paredes u hojas embrionarias. GÁSTRULA

Desarrollo de protóstomos Entre los animales triblásticos existen dos modelos de desarrollo: PROTÓSTOMOS DEUTERÓSTOMOS Forman la boca a partir del blastoporo La boca se abre en un lugar diferente al blastoporo El desarrollo embrionario se completa con la formación de los órganos a partir de las hojas embrionarias en un proceso llamado organogénesis. DESARROLLO DE PROTÓSTOMOS

Formación del mesodermo y el celoma En muchos animales se forma una tercera hoja: el mesodermo. Los animales que tienen mesodermo se llaman triblásticos. El mesodermo está constituido por dos hojas: La hoja parietal, que se suelda al ectodermo. La hoja visceral, que se adhiere al endodermo. Entre ambas hojas queda la cavidad general del cuerpo: el celoma.

El desarrollo pos-embrionario Comienza con el parto en los animales vivíparos o la eclosión del huevo en los ovíparos. El nuevo individuo inicia un período de crecimiento que prosigue hasta alcanzar el estado adulto y la madurez reproductora Consiste en un proceso de crecimiento mediante el que se alcanza el tamaño del adulto y la madurez sexual. El embrión no completa su desarrollo y da lugar a una larva de vida libre. La transformación a adulto la realizará mediante metamorfosis DESARROLLO POS-EMBRIONARIO Típico en animales ovíparos con abundantes reservas de vitelo (aves, reptiles, insectos primitivos) y en mamíferos Cuando las reservas del huevo no son abundantes

Metamorfosis Tiene lugar en anfibios, moluscos, muchos insectos… La larva cambian gradualmente hasta transformarse en adulto y sin pasar por una etapa de inactividad En insectos la larva se transforma en adulto por muda de la cubierta externa. La larva detiene su actividad y atraviesa una etapa denominada ninfa, pupa o capullo. Metamorfosis sencilla Metamorfosis compleja

LA REPRODUCCIÓN EN LAS PLANTAS ESPERMAFITAS

La flor Es el órgano reproductor de las plantas espermatofitas (con semillas). Está formada por un conjunto de hojas muy modificadas agrupadas en círculos llamados verticilos florales. Corola Cáliz Pedúnculo floral

Esquema de las estructuras florales (hojas estériles) Pétalos Sépalos Estériles Fértiles Cáliz Corola Pedúnculo floral LA FLOR Verticilos florales Periantio Hojas verde Hojas coloreadas Corola Cáliz Pedúnculo floral Presenta un ensanchamiento receptáculo

Esquema de las estructuras florales (Hojas fértiles) Androceo Gineceo Carpelos Sacos polínicos Granos de polen Óvulos Oosfera Estériles Fértiles Filamentos Anteras Estigma Estilo Ovario Estambres Pedúnculo floral LA FLOR Verticilos florales Androceo Gineceo Pistilo

Esquema de las estructuras florales Pétalos Sépalos Androceo Gineceo Carpelos Sacos polínicos Granos de polen Óvulos Oosfera Estériles Fértiles Filamentos Anteras Estigma Estilo Ovario Cáliz Corola Estambres Pedúnculo floral LA FLOR Verticilos florales Periantio Hojas verde Hojas coloreadas Androceo

La polinización SEGÚN LA PROCEDENCIA DEL POLEN Aunque la mayoría de especies tienen flores hermafroditas, recurren a la polinización cruzada para aumentar la diversidad genética. La polinización es el proceso por el cual los granos de polen que contienen los gametos masculinos son transportados desde los estambres hasta los estigma que contienen las oosfera De la misma flor o planta De distintas plantas La autofecundación se evita por ejemplo madurando los órganos masculinos y femeninos en momentos diferentes

Mecanismo de transporte del polen SEGÚN EL MECANISMO DE TRANSPORTE DEL POLEN El transporte del polen lo realiza el viento. Fabrican gran cantidad de polen que liberan al aire El transporte lo lleva a cabo los insectos, (también, aves o murciélagos). Estas plantas tienen adaptaciones para atraer a los animales polinizadores. Producción de néctar, colores de las flores, aromas, etc.

Formación de la semilla Cuando el grano de polen llega a un estigma se forma el tubo polínico que crece y avanza por la pared del estilo y del ovario hasta llegar al óvulo. En el interior del óvulo se forma el saco embrionario formado por ocho células haploides una de ellas con dos núcleos núcleos secundarios. Entre las células haploides se encuentra la oosfera Por el tubo polínico descienden dos gametos masculinos (núcleos espermáticos). DOBLE FECUNDACIÓN EN ANGIOSPERMAS 2o núcleo espermático oosfera 1er núcleo espermático núcleos secundarios

La semilla Tras la fecundación el óvulo se transformará en la semilla y el ovario sufrirá modificaciones hasta formar el fruto. El resto de estructuras ya inútiles desaparecen. SEMILLA DICOTILEDÓNEAS MONOCOTILEDÓNEAS Judía Maíz Grano de trigo Pequeña raíz Tallito Hojas embrionarias

El fruto FRUTO Sámara de arce En las plantas con verdaderas flores, las semillas se encuentran encerradas en el interior del ovario que se transforma en un fruto En ellos se acumulan sustancias de reserva que sirven de alimento a muchos animales Las semillas son depositadas con las heces. En los que las paredes del ovario se impregnan de una sustancia leñosa y se endurecen para proteger a la semilla y evitar la desecación.

La germinación de la semilla La semilla puede permanecer largos años en estado latente, germinando cuando las condiciones son favorables. La entrada masiva de agua provoca la ruptura de los tegumentos. La radícula es la parte que primero se abre paso. El crecimiento primario se inicia al dividirse las células del ápice. A medida que crece se produce la diferenciación celular y la formación de tejidos especializados.

CICLO HAPLONTE CICLO DIPLONTE Es característico de organismos que poseen una dotación cromosómica haploide. La meiosis tiene lugar tras la fecundación. Es característico de organismos que poseen una dotación cromosómica diploide. La meiosis tiene lugar antes de la fecundación. Ciclos biológicos

Ciclo diplohaplonte CICLO DIPLOHAPLONTE Es característico de organismos que presentan alternancia de fases en su ciclo biológico con dos tipos de individuos, haploides y diploides. CICLO DIPLOHAPLONTE DE UN HELECHO Fase esporofítica Fase gametofítica Esporofito adulto (2n) Gametofito adulto (n) Gametofito joven (n) Espora en germinación Espora (n) Meiosis Fecundación Esporangio (2n)

Ciclo biológico de las espermatofitas MEIOSIS DOBLE FECUNDACIÓN Granos de polen Ovario Antera Fruto

Evolución de los ciclos de las plantas Musgos Helechos Espermafitas La evolución de las plantas guarda una estrecha relación con la evolución de sus ciclos diplohaplontes. En estos ciclos se observa una regresión de la fase gametofítica a medida que los grupos vegetales evolucionan. FASE GAMETOFÍTICA FASE ESPOROFÍTICA

ESQUEMA GENERAL

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