OVOGÈNESI: FASES, CARACTERÍSTIQUES EN ANIMALS I PLANTES - BIOLOGIA - 2025

La ovogènesi o gametogènesi femenina és el procés de desenvolupament de l'gàmeta femení en els animals i en les plantes amb flor (es produeix un "òvul madur" en els animals i un "megagametofito" en les plantes). Aquest esdeveniment ocorre una vegada que els individus de sexe femení arriben a la maduresa, començant així al seu cicle reproductiu.

En les dones, la ovogènesi s'inicia des del període prenatal, on la oogonia es multiplica per mitjà de divisions mitòtiques. Les oogonias així produïdes s'engrandeixen per formar els ovòcits primaris abans del naixement de l'fetus i, finalment, a la pubertat de les dones és que es desenvolupen els òvuls madurs.

Procés de ovogènesi en l'ésser humà i altres animals (Font: Henry Vandyke Carter via Wikimedia Commons)

El desenvolupament dels oòcits primaris és regulat per dos hormones de la hipòfisi: la fol·liculoestimulant i la luteïnitzant, i aquestes, al seu torn, són regulades per l'hormona alliberadora de gonadotropina que s'excreta en l'hipotàlem.

En la majoria dels casos, quan l'òvul no és fecundat, aquest és eliminat de el cos a través d'un sagnat des de l'òrgan genital femení dels animals. Aquest esdeveniment és anomenat "menstruació", cicle menstrual o zel, entre d'altres.

En les plantes amb flor o angiospermes, el megagametofito (gàmeta femení) i el microgametofito (gàmeta masculí) a més de desenvolupar-se en la mateixa planta, també es desenvolupen en la mateixa estructura, que és una flor amb característiques bisexuals.

Els estams d'una flor produeixen a l'microgametofito, mentre que els carpelos produeixen a l'megagametofito. No obstant això, algunes plantes tenen flors només amb estams i altres flors només amb carpels, ia aquestes espècies se'ls coneix com monoiques.

En les plantes, la gametogènesi femenina comprèn dos processos principals coneguts com la megasporogénesis i la megagametogénesis, que tenen a veure amb la formació de la megaspora dins de la nucela i amb el desenvolupament de la megaspora per convertir-se en megagametofito, respectivament.

Ovogènesi en animals

La ovogènesi, en si, és la producció d'òvuls i es passa en els ovaris dels animals mamífers de sexe femení. Una part dels ovaris està formada pels fol·licles ovàrics, ja que els primordis d'òvuls es troben fusionats a aquests fins que maduren.

Quan les femelles juvenils dels mamífers arriben a la pubertat, els ovaris entren en una fase activa que es caracteritza pel creixement i la maduració cíclica de petits grups de fol·licles.

El comú és que en cada cicle un sol fol·licle primari abast la maduresa total i l'oòcit sigui alliberat des de l'ovari fins a l'úter. S'ha comptabilitzat que dels 400 mil ovòcits que presenta una dona a l'néixer, només 400 arriben a madurar durant el període fèrtil.

Aquest procés de maduració des dels fol·licles primaris fins al terme de l'òvul madur és conegut com "foliculogénesis", i implica diferents passos de divisió i diferenciació per a les cèl·lules fol·liculars abans de transformar-se en un òvul madur.

La gametogènesi passa contínuament en les femelles dels mamífers fins al cessament permanent de l'cicle menstrual, període conegut com "menopausa" en els éssers humans.

Els científics estimen que l'edat ideal per a la reproducció humana es troba entre els 20 i els 35 anys d'edat, ja que en aquest període els òvuls es desenvolupen amb plena viabilitat i la probabilitat d'anomalies cromosòmiques en un embrió augmenta a mesura que les dones envelleixen.

- Característiques

- Els òvuls femenins es formen durant el desenvolupament embrionari, no s'originen nous primordis d'òvuls després del naixement.

- L'òvul madur es desprèn de l'ovari i es dirigeix ​​a l'úter, on es manté fins a la fecundació per un gàmeta masculí.

Micrografia electrònica d'un òvul, el gàmeta femení (Font: TheBloxter446 via Wikimedia Commons)

- A l'acabar cada cicle de fertilitat, els òvuls que no són fecundats són rebutjats i expulsats a través d'un sagnat conegut com "menstruació".

- Tots els passos de l'ovogènesi es desenvolupen a l'interior dels ovaris.

- Durant la gametogènesi femenina s'originen tres cossos polars que no són viables o fèrtils.

- En el primer procés meiòtic no es divideix de forma equitativa el citosol cel·lular, una de les cèl·lules resultants queda amb la majoria de l'volum citoplasmàtic i les altres resulten d'una mida considerablement menor.

- Fases

desenvolupament prenatal

Durant els primers períodes de desenvolupament de l'embrió femení, les cèl·lules conegudes com oogonias es multipliquen per mitosi. Les oogonias producte de l'procés mitòtic creixen en grandària per originar als ovòcits primaris abans del naixement.

Durant el desenvolupament dels oòcits primaris, les cèl·lules de el teixit connectiu que les envolten formen una sola capa de cèl·lules planes fol·liculars. L'ovòcit primari tancat per aquesta capa de cèl·lules constitueix un fol·licle primordial.

A la pubertat, l'oòcit primari s'engrandeix, les cèl·lules epitelials fol·liculars canvien a una forma cúbica i posteriorment columnar i la fusió d'aquestes dóna origen a un fol·licle primari.

El oòcit primari està envoltat per una coberta d'un material amorf, acel·lular, ric en glicoproteïnes que es coneix com la "zona pel·lúcida". Aquesta té una forma de malla amb moltes "fenestraciones".

Els oòcits primaris comencen a dividir-se per meiosi abans del naixement de l'fetus. No obstant això, la finalització de la profase no passa sinó fins que l'individu arriba a la pubertat.

desenvolupament postnatal

Després que comença la pubertat, cada mes es produeix una ovulació. Això vol dir que passa l'alliberament d'un oòcit des del fol·licle ovàric fins a l'úter.

Els oòcits primaris que es trobaven suspesos en la profase de el primer cicle meiòtic s'activen durant aquest període i, a mesura que el fol·licle madura, l'oòcit primari completa la primera divisió meiòtica per donar lloc a un ovòcit secundari ia un primer cos polar.

En aquesta primera meiosi, la divisió citoplasmàtica és desigual, l'oòcit secundari resultant rep gairebé tot el citoplasma de la cèl·lula, mentre que el cos polar rep molt poca quantitat de citoplasma.

Durant l'ovulació, el nucli de l'oòcit secundari comença la segona divisió meiòtica fins a la metafase, on s'atura la divisió cel·lular. Si en aquest moment un espermatozoide penetra a l'oòcit secundari la segona divisió meiòtica es completa.

Després d'aquesta segona divisió meiòtica es forma novament una cèl·lula amb gran contingut citoplasmàtic (l'oòcit secundari fecundat) i una altra cèl·lula més petita, que representa el segon cos polar, que acaba degenerant. La maduració de l'oòcit acaba amb la degeneració dels dos cossos polars producte de la divisió.

Ovogènesi en plantes

En les plantes amb flor, la síntesi dels megagametofitos es porta a terme a l'interior de la flor, en una estructura anomenada ovari. Els ovaris es troben a l'interior dels carpels, cada carpel està compost per un ovari, un estil i un estigma.

A el conjunt de carpels d'una flor se l'anomena "gineceu" i aquests poden estar units o separats a l'interior de la flor, depenent de l'espècie.

A l'interior dels ovaris poden trobar-se un o múltiples òvuls. La forma, el nombre dels carpelos i el nombre d'òvuls i la seva disposició varia amb l'espècie, tant així que aquestes característiques són emprades com a caràcters taxonòmics per a la classificació.

En les plantes, cada òvul és una estructura molt complexa, està compost per un peu anomenat funicle, que sosté tota la nucela al seu interior. La nucela, al seu torn, està envoltada per una o dues capes anomenades teguments (el nombre de teguments varia segons sigui l'espècie).

Els teguments s'ajunten en un extrem deixant una petita obertura anomenada micròpil. El micrópilo és l'espai pel qual travessa el tub pol·línic de l'pol·len per fecundar a l'ovocélula.

A l'interior de la nucela és on es desenvolupa el procés de síntesi dels megagametofitos.

El megagametofito és també anomenat sac embrionari, ja que l'embrió es desenvolupa al seu interior una vegada que ocorre la fecundació.

- Característiques

- La ovocélula o gàmeta femení en les plantes comprèn vuit cèl·lules diferents, 7 formen el sac embrionari i una l'ovocélula, oosfera o gàmeta femení pròpiament dit.

- L'ovari en la majoria de les plantes conté diversos òvuls, els quals poden ser fecundats durant el mateix esdeveniment de fecundació.

- Els òvuls poden ser "acte pol·linitzats", és a dir, que el pol·len de la mateixa flor en què es troben l'òvul i les anteres pot fecundar els òvuls a l'interior de l'carpel.

- Dins de les ovocélulas hi ha dos nuclis polars que es fusionen per originar l'endosperma, que és la substància de la qual es nodreix l'embrió durant els primers estadis del seu desenvolupament.

- La megaspora es divideix en tres vegades de forma mitòtica, originant un sac embrionari amb 8 nuclis.

- Hi ha unes cèl·lules que s'allotgen als extrems de la nucela, es coneixen com les sinérgidas i antípodes.

- Fases

En principi, a l'interior de la nucela es desenvolupa un sol gàmeta femení o megasporocito. Dins aquesta estructura, una cèl·lula mare diploide dels megasporocitos experimenta meiosi (meiosi I) i forma quatre cèl·lules haploides, anomenades megasporas.

Les quatre megasporas s'organitzen de forma lineal. En teoria, en aquest punt es completa la megasporogénesis; tres de les megasporas acaben per desintegrar-se i una sola sobreviu per madurar i transformar-se en el megagametofito.

No obstant això, en la majoria de les plantes amb flor, el megagametofito en desenvolupament comença a alimentar-se de la nucela i es divideix mitóticamente (mitosi I) originant dos nuclis nous.

Cadascun dels dos nuclis nous es divideix mitóticamente un cop més (mitosi II) per a originar quatre nuclis nous. Finalment, els quatre nuclis resultants es tornen a dividir per mitosi (mitosi III), formant 8 nuclis.

Els vuit nuclis es divideixen en dos grups de quatre nuclis, un se situa a l'extrem de l'micrópilo, mentrestant l'altre es situa en l'extrem oposat. Un nucli de cada grup dels quatre migra cap al centre de l'megagametofito, donant origen als nuclis polars.

Les tres cèl·lules restants a l'extrem micropilar són les sinérgidas i les de l'extrem oposat són les antípodes. Les sinérgidas formaran part de l'procés de fecundació un cop sigui pol·linitzada la flor.

Tota l'estructura de l'gàmeta femení madur és denominada sac embrionari i està construïda per la cèl·lula central binucleada i els sis nuclis que conformen les cèl·lules sinérgidas i antípodes.

referències

1. Desai, N., Ludgin, J., Sharma, R., Anirudh, RK, & Agarwal, A. (2017). Female and male gametogènesi. In Clinical reproductive medicine and surgery (pp. 19-45). Springer, Cham.
2. Evans, HM, & Swezy, O. (1932). Ovogènesi and the normal follicular cycle in adult mammalia. Califòrnia and western medicine, 36 (1), 60.
3. Lindorf, H., De Parisca, L., & Rodríguez, P. (1985). Botànica Classificació, estructura i reproducció.
4. Moore, KL, Persaud, TVN, & Torchia, MG (2018). The Developing Human-I-Book: Clinically Oriented Embryology. Elsevier Health Sciences.
5. Raven, PH, Evert, RF, & Eichhorn, ES (2005). Biology of plants. Macmillan.
6. Wang, JH, Li, I., Deng, SL, Liu, YX, Lian, ZX, & Yu, K. (2019). Recent Research Advances in Mitosi during Mammalian gametogènesi. Cells, 8 (6), 567.