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26 sept 2024

Biomoléculas

Micocci (2018) dice que las biomoléculas son:

Todas las moléculas que intervienen en la estructura y funcionamiento del organismo vivo, lo mismo sean grandes moléculas poliméricas (macromoléculas) como los polisacáridos, los lípidos, las proteínas y los ácidos nucleicos o sus monómeros: monosacáridos, ácidos grasos, aminoácidos y nucleótidos, así como sus intermediarios metabólicos.

En este sentido, las biomoléculas son compuestos químicos que se encuentran en la materia viva y resultan de la unión de los bioelementos por enlaces químicos entre los que destacan los de tipo covalente. Asimismo, son el fundamento de la vida y cumplen funciones imprescindibles para los organismos vivos. Y pueden ser:

a) Inorgánicas: Son características de la materia inerte, pero se encuentran también entre los seres vivos. No poseen átomos de carbono o este, si aparece, no forma cadenas con otros carbonos y con hidrógenos. Son el agua, las sales minerales y algunos gases que pueden desprenderse o utilizarse en el transcurso de las reacciones químicas de las células como el oxígeno (O2) y el dióxido de carbono (CO2).

b) Orgánicas: Están formadas por carbono, al que se unen, al menos hidrógeno y oxígeno y, en muchos casos nitrógeno, fósforo y azufre. En general son moléculas exclusivas de los seres vivos, salvo el caso del metano, que es el hidrocarburo más simple y que se sabe que puede tener un origen no biológico. Pueden ser: aminoácidos, lípidos, carbohidratos, proteínas, polisacáridos y ácidos nucleicos.

Funciones

Entre las funciones que estas biomoléculas realizan en los seres vivos destacan las siguientes:

*Energética: Proporcionan energía que permite a la célula realizar todas sus funciones.

*Enzimática: Intervienen en la fabricación de las moléculas necesarias para vivir, para esto requiere de las enzimas que son los catalizadores biológicos, que aceleran las reacciones químicas llevadas a cabo en las células.

*Contráctil: Son aquellas que están presentes en los músculos, al contraerse, permiten que los organismos se puedan mover.

*Estructural: Consiste en dar forma y estructura a las células, así como constituir algunas partes de los organismos, como el cabello y las uñas.

*Defensa: Actúan en el organismo defendiéndolo de agentes patógenos como bacterias, virus, hongos, etc.

*Reguladora: Son las que se encargan de dirigir y controlar la síntesis de otras moléculas.

*Precursor: Biomolécula que da origen a otra, con funciones y características diferentes.

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18 sept 2024

Ovogénesis

El termina ovogénesis (oogénesis) se refiere a la secuencia completa de sucesos por los cuales las ovogonias se transforman en ovocitos. Esta maduración comienza en la vida prenatal (alrededor del 3er mes) y llega a completarse después de la pubertad. De aquí se distingan una maduración prenatal y una maduración postnatal.

Maduración Prenatal: Durante la 6ta semana de desarrollo llegan las células germinativas primordiales, provenientes de las paredes endodérmicas del saco vitelino, al reborde gonadal mesotérmico ubicado en la cara medial del riñón embrionario (mesonefros). Estas células germinativas primordiales se transforman aquí en oogonias (ovogonias), los cuales aumentan en número por múltiples divisiones mitóticas y llegan a formar unos acúmulos rodeados por una capa de células epiteliales planas.

Para el 3er mes alguna de las numerosas ovogonias se convierte por diferenciación en ovocitos primarios, células voluminosas que inician la profase de la 1era división meiótica o proceso de maduración.

Se considera que para el 5to mes el número de ovogonias ha llegado a un máximo: 6 millones. Desde ahora y hasta el 7mo mes, se inicia un proceso de degeneración que acaba con la mayoría de las ovogonias y algunos ovocitos. Todos los ovocitos que sobreviven ya han entrado en la división meiótica encontrándose en el periodo de paquiteno de la Profase I. Cada uno de ellos se encuentra rodeado por una capa de células foliculares planas, conformando el llamado folículo primordial. Se considera que estas células foliculares produzcan una sustancia llamada inhibidor de la maduración del ovocito, que mantiene detenido el proceso meiótico.

Así, en una recién nacida, el ovario contiene solo folículos primordiales (unos 2 millones), que incluyen ovocitos primarios detenidos en el periodo de dictioteno, un estado de "reposo" entre la profase y la metafase de la 1era división meiótica. Estos ovocitos permanecen en este estado hasta la pubertad. Esta maduración tan larga de la 1era división meiótica podría explicar, en parte, la frecuencia creciente de errores cromosómicos, como la nodisyuncion del mongolismo observada en madres de edad cada vez más avanzada.

Maduración Postnatal: En la pubertad, grupos de folículos primordiales inician su desarrollo pasando por los estadios de folículos primarios, secundarios y maduros, durante los cuales ocurren modificaciones de las células foliculares y el ovocito primario. Un poco antes de la ovulación, el ovocito primario completa la 1era división meiótica transformándose en una célula.

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10 sept 2024

Espermatogénesis

El proceso de la espermatogénesis ocurre en el espacio intercelular de las células de Sertoli. Las espermatogonias son las células germinales más primitivas, presentes desde el nacimiento y ubicadas en el compartimento basal. Los espermatocitos resultan de la división de las espermatogonias y se ubican al inicio del compartimiento adluminal. Las espermatidas originadas desde los espermatocitos llenan el compartimiento adluminal cercano al lumen.

La espermatogénesis comprende una serie de eventos por los cuales una espermatogonia se transforma en un espermatozoide. Por conveniencia de las descripciones, suele dividirse en tres fases:

a) Espermatocitogénesis: Las espermatogonias más primitivas proliferan por mitosis dando otras espermatogonias primitivas y espermatocitos primarios pre-leptoténicos, que se encuentran unidos por puentes citoplasmáticos. Estas células ocupan el compartimento basal.

b) Meiosis: La aparición de los filamentos en la cromatina del núcleo de los espermatocitos pre-leptoténicos indica el inicio de la primera división meiótica. Al final de ella, los espermatocitos primarios tetraploides han originado espermatocitos secundarios diploides y este suceso coincide con el cruce de la barrera hemo-testicular.

c) Espermiogénesis: Las espermatidas sufren una serie de complejas transformaciones citológicas, que incluyen una condensación del núcleo, la formación del acrosoma, la eliminación del citoplasma residual y el desarrollo de una cola, todo lo cual lleva a estas células a transformarse en espermatozoides.

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2 sept 2024

Gametogénesis

Una vez instalado el tejido germinal primordial en la gónada, sufre una evolución que recibe el nombre de Gametogénesis; en este proceso evolutivo pueden distinguirse tres fases, la cual se efectúa de manera diferente según el sexo, pero en ambos guardan ciertos caracteres comunes, que son:

1) Fase de Multiplicación: Las células germinales comienzan a multiplicarse mediante mitosis normales. A partir del momento en que la gónada se diferencia de acuerdo con el sexo, los gonocitos que no dejan de multiplicarse reciben el nombre de espermatogonias en el sexo masculino y de ovogonias en el sexo femenino. Estos elementos son diploides (tienen 2n cromosomas, es decir, 46 en la especie humana).

2) Fase de Crecimiento: En un momento dado, las células germinales dejan de multiplicarse temporalmente y aumentan de volumen. Se les llama entonces espermatocitos de primer orden cuando se trata del sexo masculino y ovocitos del primer orden cuando se trata del sexo femenino, lo cual también puede expresarse como espermatocitos y ovocitos primarios.

En este sentido, el aumento de volumen es muy escaso en el caso de los espermatocitos primarios, pero considerables en los ovocitos primarios, puesto que incluye la acumulación de reservas en el citoplasma. Es de acotar que, estas células son todavía diploides, aunque durante este periodo se realiza la premeiosis, es decir, la profase de la primera división de maduración.

3) Fase de Maduración: Las células germinales sufren dos divisiones sucesivas muy especiales, llamadas de maduración, que juntas constituyen la meiosis. Esta última tiene por efecto no únicamente el hecho de reducir la mitad de numero de cromosomas, sino también el de obtener de cada espermatocito primario u ovocito primario cuatro elementos diferentes unos de otros en cuanto a su genoma se refiere.

I) Primera División de Maduración: La primera división meiótica es reduccional en cuanto al número de cromosomas y da origen a las células haploides (con n cromosomas, es decir 23 en especies humanas) que correspondes a dos espermatocitos secundarios o de segundo orden a partir de cada espermatocitos primarios, pero un ovocito secundario y un glóbulo polar a partir de cada ovocito primario. En efecto, en el sexo femenino, la división del citoplasma se efectúa de manera completamente diferente, de modo que beneficio adquirido durante el periodo del crecimiento no se conserva si no únicamente para una de las dos células (el ovocito secundario). La otra célula, en cambio (el corpúsculo polar) no recibe más que una vaina citoplastica reducida al mínimo, que incluso en ocasiones se encuentra ausente, razón por la cual el corpúsculo polar no tendrá ningún valor funcional y simplemente será un residuo.

II) División de Maduración: La segunda división meiótica es ecuacional en cuanto al número de cromosomas y da como resultado también elementos haploides: dos espermatides a partir de cada espermatocito secundario y un ovótide y un segundo glóbulo polar a partir de cada ovocito secundario. El primer corpúsculo polar puede en algunas especies dividirse también en dos. Posteriormente, en el curso de los procesos denominados espermatogénesis, cada espermatide se transforma en un espermatozoide, y en el curso de los procesos denominados ovogénesis, el estado de ovotide es aquel en el que el núcleo del gameto femenino se encuentra ya dispuesto a fusionarse con el núcleo de espermatozoide durante el momento de fecundación.

Tipos

Importancia de la Meiosis

La Meiosis es un fenómeno que se observa tanto en el reino animal como en el reino vegetal, en la gran mayoría de las especies con reproducción sexual. No obstante, consiste en una división del núcleo en dos secuencias cm resultado que el número diploide anterior pasa a ser haploide.

Asimismo, esta es de gran importancia debido a que la meiosis mantiene la constancia en el número de cromosomas de la especie, gracias a la reducción a la mitad del número de cromosomas de los únicos gametos. Dicho resultado se obtiene debido a que en el curso de la profase de la primera división de maduración los cromosomas homólogos se aparean y, una vez efectuada esta conjugación, se separan los homólogos de cada pareja. Así, durante la anafase, uno de dos homólogos de cada pareja se sitúa en un polo del uso, en tanto que el otro se sitúa en el polo opuesto. En razón de este mismo mecanismo, la ovogénesis produce células provistas de un cromosoma X, en tanto que la espermatogénesis, los espermatozoides son portadores de un cromosoma X y un cromosoma Y.

Por otra parte, lleva a cabo la diversidad que ofrece dos posibilidades a la reproducción de acuerdo con cada uno de los dos sexos. De ello resulta que al finalizar la segunda división cuando cada cromatide ya se ha convertido en un cromosoma distinto en cada lote de cuatro elementos haploides provenientes de una misma célula diploide podrán contarse cuatro combinaciones genómicas diferentes.

Por último, la diversificación de los genomas de los gametos de acuerdo con un número de posibles combinaciones que resulta prácticamente infinito.

Origen y Diferenciación de las Células Germinales

Existen diferencias en la maduración de las células germinales entre ambos sexos, aunque las primeras etapas de su formación son similares. En relación a lo mencionado, es ampliamente aceptado que las células germinales son de origen endodérmico; sin embargo, se pueden detectar en forma indiferente durante la segunda semana cuando el embrión se encuentra en fase de disco plano bilaminar.

En dicha fase, un grupo de células epiblásticas se determinan a células germinales primordiales bajo la actividad de la proteína morfogénica ósea (BMP-4). Más tarde migran a través de la línea primitiva y se sitúan en el saco vitelino cerca de la alantoides, donde se diferencian a células germinales primordiales (figura 2-1A). Estas células se pueden reconocer a partir del día 24 (posfertilización), por su núcleo de gran tamaño y alto contenido de fosfatasa alcalina.

Así mismo, las células germinales primordiales migran desde el saco vitelino a través de la alantoides, el intestino caudal y su mesenterio dorsal; llegan a la gónada (cresta gonadal) durante la sexta semana (figura 2-1B), en donde se diferencian a células madre: espermatogonias en el varón y ovogonias en la mujer.

En este sentido, en ambos sexos la aparición y migración de las células germinales es similar. Durante la migración hacia la gónada, las células germinales expresan el factor de transcripción Oct-4 que les permite la totipotencia. Otro de los factores esenciales es la expresión del factor inhibidor de la leucemia (LIF), que estimula la multiplicación de las células germinales durante su migración; se acepta que llegan entre 2.000 y 4.000 células a la gónada que se está desarrollando.

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Autor

Prof. Arnaldo Rodríguez

Educación mención Biología

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