Sistema reproductor

FORMAS DE REPRODUCCION

Es una característica más de los seres vivos. Se reproduce cuando forman descendencia (hijos). Es un conjunto de procesos o de mecanismos biológicos que permiten la formación de uno o más individuos. La finalidad de la reproducción es restituir los individuos de una población que mueren.

Todos los mecanismos de producción pueden agruparse en dos formas generales:

• La reproducción asexual. En la que individuo es el único que se divide en dos o más individuos hijos, cada uno de ellos idénticos al progenitor. El mecanismo puede consistir en la división en trozos o fragmentos (Fragmentación), o germinando un órgano especial llamado espora. En algunos animales la reproducción asexual es el único mecanismo para formar hijos, en otros casos se altera con la reproducción sexual.

• La reproducción sexual. Caracterizada por la intervención de dos células (dos individuos) especializados y de valor sexual diferente (una actúa como hembra, la otra como macho). Las células son llamadas gametos; estos se fusionan entre sí (fertilización), para formar una nueva célula llamada cigote que constituye el nuevo individuo. Los gametos poseen como sabemos, n cromosomas (haploides) y el cigoto tienen 2n cromosomas (diploide). Los gametos se originan en grupos celulares especiales de las gónadas, ovario y testículo (hembras y machos, respectivamente), para animales. En plantas será ovario y estambres. En algunos casos só1o interviene el óvulo sin ser fecundado, as la partenogénesis y el nuevo individuo poseen cromosomas (zángano).

Los gametos pueden ser iguales y se llaman isogametos, o pueden ser diferentes en tamaño y forma y se llaman heterogametos, como el espermatozoide y el óvulo humano.

REPRODUCCION DE LAS PLANTAS

Las plantas en general, presentan tres formas de reproducción; por esporas, vegetativa y sexual. Las dos primeras son asexuales.

REPRODUCCIÓN ASEXUAL EN LAS PLANTAS.

En general consiste en la formación de una nueva planta sólo a partir de porciones de la planta progenitora. Puede ser:

Por fragmentación: Es una forma vegetativa y consiste en que un trozo de la planta, o un órgano de ella en condiciones favorables, forma una nueva planta, para ello las células del trozo se reproducen por mitosis. Es propio de muchas plantas como: El clavel; sauce, etc. en general, se da en aquellas plantas que mayormente no forman buenas semillas.

Son de las siguientes clases:

Por estolones, o tallo que crece sobre el suelo y forman raíces y luego una nueva planta. Tenemos como ejemplo la fresa.
Rizomas, en las plantas que tienen tallos rizomas, lirio, grama, etc. cada pedazo de tallo (rizoma) cubierto por tierra produce raíces y tallos de la nueva planta.
En las plantas con tallos tubérculos, como la papa, los tallos poseen yemas u "ojos", cada uno de ellos desarrolla una nueva planta. Es un mecanismo muy corriente pare la propagación de la papa (reproducción por tubérculos-semilla).
Lea yemas especiales, que se forman en las axilas de ciertas hojas, que luego se desprenden y se convierten en el suelo en una planta. Ejemplo: Ficaria.
Por estacas, o trozos de tallos que son plantados en el suelo Ejemplo: Sauce, geranio, clavel, vid, etc.
Pro acodos o ramas no separadas de la planta, que se entierran sólo en parte, la rama forma raíces adventicias, finalmente se corta la rama de la planta y tenemos por crecimiento una nueva planta.

Por injerto, que son la unión de dos individuos de la misma especie, o a veces de especies diferentes pero muy afines. Es muy usado en fruticultura y jardinería. El trozo que se coloca en las plantas (patrón) se llama patrón (o injerto) la que recibe se llama portainjerto.

Por esporas: Son cuerpos pequeños, resistentes a condiciones desfavorables del medio ambiente, consta de un núcleo y una cantidad reducida de citoplasma, rodeado por una envoltura resistente. Fácilmente se transportan por el viento y los animales, a veces por el agua (agentes de dispersión). Se encuentra en estado latente. Están en los hongos y plantas inferiores, producidas por órganos especiales (por ejemplo los esporangios). Se comportan como las sernillas, que en condiciones apropiadas o favorables de temperatura y humedad, germinan dando origen a una nueva planta. Ejemplo: Helechos, musgos.

REPRODUCCIÓN SEXUAL EN LAS PLANTAS.

Usa dos gametos diferentes, que forman; el cigote (una célula) resultado de fa fertilización. La meiosis y la fertilización en las plantes, la dividen en dos generaciones.

• La generación gametofítica: Forma los gametos gracias a mecanismos como la meiosis. Los gametos son haploides (n cromosomas).

• La generación esporofítica: El esporofito es la planta misma y se inicia con el cigote 2n, quien mediante mitosis sucesiva construye una nueva planta. Todas las células de esta generación llevan 2n cromosomas.

ÓRGANOS SEXUALES DE LA PLANTA.

Los estambres (masculino):

Derivan de las hojas embrionarias que, mediante la diferenciación celular se convierte en estambres. Cada estambre está formando por un eje delgado y fino llamado filamento, unido por una porción inferior al receptáculo floral, mientras que el extremo superior lleva un cuerpo abultado, generalmente amarillo, llamado antera.

La Antera: dividida en dos porciones llamadas tecas, separadas por un tabique conocido como conectivo. Interiormente la teca lleva una capa de células especiales que en conjunto, constituyen al saco polínico o microsporangio (dos por cada teca).
El saco polínico es el lugar donde se forman los granos de polen. Las células de este saco se transforman en las células esporógenas primarias productoras de otras células, las células madres. Cada célula madre, sufre la meiosis total, resultando 4 microsporas o granos do polen inmaduros.
Los microsporas maduran quedando como microspora o granos de polen maduros. Cada uno de estos consta de: Un núcleo generativo (o célula generativa), y un núcleo vegetativo, rodeados por una capa de citoplasma especial, por eso también algunos autores los consideran como células. Poseen dos envolturas: la intima, capa interna, la exina, la capa exterior con figuras y prolongaciones propias de cada polen. Se aclara que el grano de polen no es el gameto sexual masculino de la planta, como veremos después. El conjunto de estambres forman en la flor, el androceo (andro = macho). También se le conoce como las flores masculinas.

El Pistilo (femenina) consta de:

Origen: Los carpelos, son un conjunto de hojas modificadas o diferenciadas para la reproducción de la planta. Inicialmente los carpelos se encuentran separados, luego, sus bordes se sueldan entre si, para formar un órgano hueco llamado el pistilo u órgano sexual femenino de la planta. En las plantas inferiores como las coníferas (ejemplo, pino, ciprés, abeto, etc.), los bordes de los carpelos permanecen sin soldarse, por lo que se llama a estas plantas gimnospermas, mientras que si llevan soldados, se llama angiospermas.

El ovario, parte inferior ensanchada y hueca con una o varias cavidades (locus) y en sus paredes se hallan un tejido especial conocido como placenta que sostiene a los óvulos.
El estilo, tubo que esta por encima del ovario.
El estigma, parte superior del estilo: Captura y retiene el polen, lleva sustancias azucaradas y agua necesarios para la germinación del polen.

Formación del gameto femenino de la planta:

Durante el desarrollo de los carpelos, en la superficie de ellos se diferencia un tejido especial llamado placenta, una de cuyas partes se transforman en un cuerpo celular llamado nucela y una de sus células arquesporial, esta, después lo trace en la célula madre o megasporofito. Esta última por meiosis forma 4 células llamadas macrosporas. Una de estas macrosporas, generalmente, deriva por crecimiento de una sola célula grande, a la vez que su núcleo mediante mitosis forma 8 núcleos; cada núcleo está rodeado por una capa especial de citoplasma, por lo que se considera como "células". Todo el conjunto (célula gigante) está rodeado por dos envolturas, que dejan en un extremo una abertura llamada micrópilo.

Esta célula gigante se llama saco embrionario o célula octonucleada; dos células corresponden a las sinérgidas frente al micrópilo, en el lado opuesto tres células llamadas antípodas o antipodales, cerca del centro dos núcleos polares y cercanas a las sinérgidas, un núcleo llamado oósfera, huevo o macrogameto (es el gameto sexual femenino de las plantas). Los envolturas exteriores son las primina y la secundina (externa e interna respectivamente). Todo este conjunto con las envolturas, se llama óvulo. Las plantas forman gametos cada cierto tempo; estos gametos se forman en los órganos sexuales, que desde el punto de vista Botánico, son las flores; pistilos y estambres, rodeados por un conjunto de envolturas generalmente de color, llamadas cáliz y corola. También, la flor es el conjunto, de hojas modificadas para la reproducción de la planta y consta de los órganos sexuales y las envolturas florales. En algunos casos, sólo encontramos en la planta flores masculinas (sauce, zapallo, etc. planta masculina) en otros sólo las flores femeninas (zapallo, flores femeninas) dioicas, y en otras las dos flores (hermafrodita) monoicas. Las hojas florales están sobre un ensanchamiento llamado receptáculo floral.

Los flores pueden estar solitarias en la planta, o agruparse constituyendo inflorescencias.

LA FERTILIZACIÓN EN LAS PLANTAS.

Es el proceso de fusión del pronúcleo masculino en el pronúcleo femenino de la planta.

Se realiza después de acontecimientos sencillos:

La deshiscencia de la antera: Que ocurre después de la maduración del polen y consiste en la ruptura de la antera, dejando caer dicho polen.
Sigue el transporte del polen al estigma do la flor; la polinización puede realizarla el agua, el aire, los animales incluyendo el hombre; hay una polinización natural o artificial (o humana).
El polen en el estigma se embebe de agua y de sustancias azucaradas, como consecuencia de esto, se "hincha" o aumenta de volumen y luego aparece en la superficie del grano de polen un tubo pequeño que va creciendo y desciende por el interior del estilo hasta el interior del ovario; es la germinación del grano de polen.
Por el tubo polínico desciende el citoplasma y los dos núcleos; luego, el núcleo generatriz se divide en dos núcleos; los anterozoides o gametos sexuales masculinos. La penetración del tubo polínico en el saco embrionario es a través del micrópilo, hasta cerca de la oósfera. La punta del tubo se desintegra, saliendo el citoplasma del saco los dos anterozoides. En estos momentos, los gametos sufren cambios que los transforman en pronúcleos.

La fertilización ocurre cuando:

Un pronúcleo masculino (anterozoide) se fusiona con el pronúcleo femenino (oósfera) produciendo el huevo o cigote (2n).
Mientras que el otro pronúcleo masculino, se fusiona con los dos núcleos polares (del saco embrionario) para formar el núcleo del endospermo (3n) o núcleo secundario del endospermo.

Secuencia de transformaciones:

Sigue a la fertilización un cambio en todo el óvulo, en todo el pistilo y en la flor. El óvulo crece y sus células se diferencian; el cigote a través del crecimiento y la diferenciación celular se van transformando en el embrión de la futura semilla, mientras que el núcleo secundario, y otras células, se van transformando en el endospermo. Las envolturas del óvulo lo hacen en las envolturas de la semilla (cáscara). Las paredes del ovario se van transformando en el pericarpio, futuro fruto. Terminada la formación del fruto consta de pericarpio (ectocarpo, mesocarpo, endocarpo) y la semilla.

En las plantas:

Monocotiledóneas las semillas poseen un sólo cotiledón, la semilla madura, en general consta de las envolturas (testa y tegmen), el albumen (endospermo) y el embrión (plúmula, radícula, hipocótilo y un cotiledón).
Dicotiledóneas, los 2 cotiledones son grandes, las leguminosas por ejemplo, y falta el albumen.

REPRODUCCION EN LOS ANIMALES

En los animales también encontramos una reproducción asexual y otra sexual.

REPRODUCCIÓN ASEXUAL.

Esta reproducción ocurre cuando los nuevos individuos proceden de un sólo "progenitor", sin la intervención de órganos reproductores especiales; es frecuente en los animales inferiores. Presenta modalidades de:

Gemación: Cuando se forman en la superficie del animal pequeñas protuberancias llamadas yemas, luego crecen, pudiendo desprenderse o permanecer adheridas al progenitor adquiriendo luego la morfología y tamaño de este. Se dan en las esponjas, corales, platelmintos.
Fragmentación: Es común en esponjas, gusanos planos y otros animales inferiores, y consiste en que el individuo se divide en trozos y cada uno reconstituye a todo el organismo.
Regeneración: Es la capacidad de ciertos organismos de regenerar o remplazar las partes pérdidas por diversas causas. También está muy desarrollada en esponjas, equinodermos, etc. poco frecuentes en los animales superiores (ejemplo: Reptiles).

REPRODUCCIÓN SEXUAL

Esta reproducción consiste en la formación de un nuevo individuo mediante la fusión de dos células diferentes (gametos). En los animales, presentan aspectos generales comunes entre ellos, pero en las formas superiores se hace compleja y también es la única forma de reproducción.

En la reproducción sexual, se considera el sistema reproductor encargado de los mecanismos de la reproducción; en los que el sistema reproductor masculino y el femenino, ambos constituidos por las siguientes porciones:

• Los órganos sexuales primarios, las gónadas, formadores de los gametos, o células sexuales, son los ovarios (para la hembra), y los testículos (para los machos: Animales unisexuales). En algunas especies ambas existen en el mismo individuo y son funcionales (animales hermafroditas). Además producen hormonas sexuales respectivas.

• Los órganos sexuales secundarios, o accesorios, constituidos por los conductos y glándulas accesorias, conducen los gametos al exterior. En los machos son los conductos espermáticos, las glándulas asociadas y el pene, mientras que en las hembras son los oviductos, el útero y la vagina. Cuando hay fecundación interna, estos conductos se abren al exterior mediante los genitales externos, si es externa, lo hacen mediante los poros genitales.

En muchos animales se distinguen los machos de las hembras, gracias a la presencia de los caracteres sexuales secundarios, o sea diferencias externas entre los individuos de sexos opuestos y que aparecen generalmente al llegar a la madurez sexual (capacidad pare la reproducción). El tamaño, los sonidos emitidos, la conducta, la morfología corporal, son estos caracteres quienes determinan el dimorfismo sexual muy propio, por ejemplo en las aves y los mamíferos.

El sexo es el conjunto de caracteres estructurales y funcionales que distinguen a un animal hembra de uno macho.

GAMETOGENESIS

Es la formación de los gametos o células sexuales.

La ovogénesis: Los óvulos so forman a través de la ovogénesis, que consiste en que las células germinantes o formadoras de gametos (oogonias), mediante meiosis I forman a los ovocitos de segundo orden y aun cuerpo polar; luego este ovocito a través de meiosis II forma la ovótida y a un cuerpo polar. Esta ovótida al madurar queda transformada en el óvulo maduro. El óvulo maduro, generalmente es una célula gigante (no mayor a 0.5 mm do diámetro), rico en citoplasma y muchos de ellos también en vitelo. Este es un cuerpo amarillento y es alimento de reserva.

La espermatogénesis: En los mamíferos se originan en el epitelio germinal de los túbulos seminíferos de las gónadas del macho (testículos, a partir de células primordiales diploides. Estas células sufren divisiones mitóticas sucesivas para formar una población de espermatogonias y por crecimiento una espermatogonia se diferencia de un espermatocito primario diploide con la capacidad para pasar a la meiosis. La primera división meiótica ocurre en estos espermatocitos primarios produciéndose espermatocitos secundarios haploides. A partir de estas células en la segunda división meiótica, se producen cuatro células meióticas haploides llamadas espermátides. Durante la maduración casi todo el citoplasma es expulsado hacia una larga cola semejante a un látigo y así la célula se transforma en un gameto masculino llamada célula espermática o espermatozoide.

DESARROLLO ANIMAL

Como resultado de la fecundación se forma el nuevo huevo o cigote, la segmentación corresponde a una serie de divisiones mitóticas del huevo. La primera división ocurre aproximadamente 30 horas después de la fecundación; la etapa de cuatro células se alcanza en minino de 40 – 50 horas. Cada célula se llama blastómeras y su conjunto, de 16 a 32 células se llaman mórula. Luego la mórula se transforma en un blastoncito, el cual requiere de 3 a 4 días pare llegar al útero y de 5 a 6 días para implantarse en el endometrio. En este periodo se habla de blástula caracterizada por poseer dos capas: El ectodermo y el endodermo. Posteriormente se forma la gástrula que se caracteriza por poseer tres capas, el ectodermo (externa), el mesodermo (media) y el endodermo (interna).

El ectodermo origina el SNC, SNP, epitelio do los órganos de los sentidos, epidermis y anexos, esmalte de los dientes, glándula pineal, glándula hipófisis, médula de la glándula suprarrenal,
El mesodermo origina, tejido conjuntivo, aparato locomotor, sistema muscular, riñón y vías urinarias, gónadas, sangre y linfa, bazo, aparato cardiovascular
El endodermo, origina, epitelio del aparato digestivo y respiratorio, glándulas anexas del aparato digestivo, glándulas endocrinas, vejiga, cavidad timpánica, trompa do Eustaquio.

El proceso también de crecimiento y diferenciación celular de los animales se realiza dentro del útero o dentro del huevo, al final nace un nuevo individuo completo, pequeño, que sólo crecerá en masa corporal. Mientras que en los otros casos necesitara terminar su desarrollo o sufrir metamorfosis, y el individuo que los sufre se convierten en larvas (invertebrados, paces, batracios, también se les llama desarrollo larvario).

SISTEMA DIGESTIVO:

1. Procesamiento de los alimentos:

INGESTIÓN: alimento a la boca

DIGESTIÓN: descomposición de los alimentos

ABSORCIÓN: de las moléculas sencillas y son absorbidas por la

Sangre

ELIMINACIÓN: lo no digerido es expulsado fuera del cuerpo

2. Modelos de aparatos digestivos:

a. PORIFEROS: digestión intracelular
b. CELENTEREOS: digestión mixta, ósea intra y extra celular
PLATELMINTOS: digestión mixta, aunque predomina la extracelular., tubo Digestivo incompleto: Tiene boca, esófago, intestino ramificado, no hay Ano.
d. NEMATODOS: primeros organismos con tubo digestivo completo: boca y ano
ANELIDOS: digestión extracelular, tubo digestivo completo: boca, faringe, esófago, buche, molleja, intestino, ano.
MOLUSCOS: son filtradores, excepto los bivalvos, el tubo digestivo es espiralado. Boca, esófago, estomago, intestino y ano. En la boca está la RADULA, órgano raspador, con función masticadora. En el estomago desemboca una glándula, el HEPATOPANCREAS, que secreta jugos digestivos.

g. ARTROPODOS: aparato digestivo completo, en la boca tiene apéndices como mandíbulas y maxilas (captura y masticación). Tiene boca con glándulas salivales y apéndices bucales, luego está el Esófago, al final de este está, el buche, donde el alimento es ensalivado y luego pasa a la Molleja, donde es triturado y luego pasa al intestino, en cuya parte final desembocan los Tubos de malpighi (función excretora), y luego el Ano.

h. EQUINODERMOS: Tubo digestivo completo, con boca ( parte inferior), esófago, un gran estomago, un pequeño intestino y el ano (en la parte superior). En ERIZOS tienen cinco piezas masticadoras que se llama LINTERNA DE ARISTOTELES. El estomago da varias vueltas por el interior del animal. En estrellas de mar, el estomago se ramifica en 5 sacos intestinales que recorren por cada brazo.

i. RUMIANTES: gran estomago de cuatro cámaras, Rumen o Panza (digestión por bacterias celulofagas), luego a la Redecilla, después al Cuajar (verdadero estomago, donde están las enzimas hidrolÍticas)

j. AVES: Tiene un buche (donde se acumulan los alimentos), luego está el esófago que se comunica con el estomago glandular (donde se impregna de jugos digestivos), luego pasa a la Molleja o estomago glandular, luego pasa al intestino que en la parte final está provisto de de dos ciegos y termina en la Cloaca, (Presente en aves, anfibios y reptiles).

APARATO CIRCULATORIO:

TIPOS DE CORAZÓN:

Corazones accesorios o vesiculares: aceleran la circulación en una zona determinada como en corazones branquiales de cefalópodos o los corazones linfáticos de peces.
Corazones tubulares: presentes en Artrópodos
Corazones tabicados: en moluscos y vertebrados.

LIQUIDOS CIRCULANTES:

HIDROLINFA: propio de animales inferiores y de equinodermos. Tiene células defensivas, llamadas Amebocitos, que fagocitan sustancias extrañas. Transporta nutrientes y productos de excreción.
HEMOLINFA: Medio circulante propio de invertebrados superiores, Tienen pigmentos respiratorios, Hemocianina.
SANGRE: en Anélidos y vertebrados (tiene hemoglobina)

APARATO CIRCULATORIO ABIERTO:

MOLUSCOS: acuáticos, el corazón está situado en el espacio Celomático, ósea en la CAVIDAD PERICARDICA. El corazón tiene tres cámaras, dos aurículas que reciben a la hemolinfa de las branquias. Y un ventrículo, que bombea la hemolinfa rica en O2. Los vasos sanguíneos desembocan en los Senos llamados HEMOCELE, que tiene forma de laguna, luego es llevada a las branquias.

ARTROPODOS: el corazón es Tubular, que bombea la hemolinfa hacia las arterias, que desembocan en el Hemocele, y luego regresa ala cavidad pericárdica, En el corazón, a través de diminutas aberturas, OSTIOLOS, dotadas de válvulas que impiden el flujo retrogrado.

APARATO CIRCULATORIO CERRADO:

ANELIDOS: consta de un vaso dorsal por encima del tubo digestivo. En la parte anterior del animal están unos vasos contráctiles, llamados corazones, son 5 pares de vasos.
PECES: circulación SIMPLE Y COMPLETA. Una aurícula y un ventrículo.
ANFIBIOS: circulación DOBLE E INCOMPLETA. Tiene tres cavidades, dos aurículas y un ventrículo.
REPTILES: Es DOBLE E INCOMPLETA. Con tres cavidades, dos aurículas y un ventrículo parcialmente tabicado.
AVES Y MAMIFEROS: es DOBLE Y COMPLETA, 4 cavidades, dos aurículas y dos ventrículos.

APARATO EXCRETOR:

EN INVERTEBRADOS:

PROTONEFRIDIOS: Formados por túmulos muy radicados, cuyos extremos acaban en una célula, que es la célula Flamígera (con varios flagelos) como en platelmintos.
METANEFRIDIOS: En Anélidos, generalmente dos cada Anillo, el extremo interno se abre en el celoma es como un embudo ciliado, NEFROSTOMA, que recoge los fluidos corporales, y termina en el NEFRIDIOPORO.
GLANDULAS VERDES: Órganos excretores de crustáceos, son estructuras tubulares, en par, en la parte anterior del cefalotórax. Tienen un saco ciego que continua en la CAMARA GLANDULAR.
TUBOS DE MALPIGHI: órganos de excreción de los insectos, que desembocan en el extremo abierto en el intestino medio y el recto.

EN VERTEBRADOS:

PRONEFROS: en embriones
MESONEFROS: en peces y anfibios, el nefrostoma está atrofiado.
METANEFROS: En reptiles, aves y mamíferos, la neurona esta rodeada de la cápsula de Bowman, TCP, asa de henle, TCD, y luego al tubo colector.
PECES DE AGUA DULCE: viven en ambiente hipotónico, mantienen el equilibrio osmótico e iónico, excretan grandes cantidades de de orina diluida.
PECES MARINOS: viven en medios hipertónicos, el pez bebe agua salada, y produce poca orina.
PECES CARTILAGINOSOS: Acumula urea en concentraciones elevadas, excreta orina hipotónica.
AVES: mezcla el ácido úrico con los restos no digeridos en la cloaca y forman una pasta semilíquida.

SISTEMA NERVIOSO:

EN INVERTEBRADOS:

CNIDARIOS: presentan una red de células sensoriales llamada PLEXO NERVIOSO. Se produce una cefalización.
PLATELMINTOS: Tienen dos cordones nerviosos ventrales con forma de escalera.
ANELIDOS: Tienen ganglios cefálicos, con una estructura llamada SISTEMA NERVIOSO ESCALERIFORME.
ARTROPODOS: Un ganglio cerebral del que le salen dos cordones ganglionares. Que al final se convierte en una sola cadena ganglionar ventral, como en Insectos, Crustáceos y miriápodos.
MOLUSCOS: Tienen una concentración de ganglios en un solo ganglio cefálico, del que pueden partir nervios oculares, olfatorios y bucales por Ej. En cefalópodos.

Wilmer Paredes Fernandez

Perú