43.5A: Fertilización

En la fecundación, el esperma se une al óvulo, permitiendo que sus membranas se fusionen y que los espermatozoides transfieran su núcleo al óvulo.

Objetivos de aprendizaje

• Describir el proceso de fertilización

Puntos Clave

• Un óvulo de mamífero está cubierto por una capa de glicoproteínas llamada zona pelúcida, en la que los espermatozoides deben penetrar para fertilizar el óvulo.
• Al unirse con el óvulo, el esperma inicia la reacción del acrosoma, en la que libera enzimas digestivas que degradan la zona pelúcida, permitiendo que la membrana plasmática del esperma se fusione con la del óvulo.
• Tras la fusión de las dos membranas plasmáticas, el núcleo del esperma ingresa al óvulo y se fusiona con el núcleo del óvulo.
• Tanto el esperma como el óvulo contienen cada uno la mitad del número normal de cromosomas, por lo que cuando fusionan el cigoto resultante es un organismo diploide con un conjunto completo de cromosomas.
• Cuando el óvulo es fecundado con éxito, libera proteínas que impiden que sea fertilizado por otro espermatozoide, condición conocida como poliespermia.

Términos Clave

• fertilización: el acto de fecundar o impregnar gametos animales o vegetales
• zona pelúcida: una membrana glicoproteica que rodea la membrana plasmática de un ovocito
• acrosoma: una estructura que forma el extremo de la cabeza de un espermatozoide
• poliespermia: la penetración de un óvulo por más de un espermatozoide

Fertilización

La fertilización es el proceso en el que los gametos (un óvulo y esperma) se fusionan para formar un cigoto. El óvulo y el esperma son haploides, lo que significa que cada uno contiene un conjunto de cromosomas; tras la fertilización, combinarán su material genético para formar un cigoto que es diploide, teniendo dos conjuntos de cromosomas. Un cigoto que tenga más de dos conjuntos de cromosomas no será viable; por lo tanto, para asegurar que la descendencia tenga sólo dos juegos de cromosomas, sólo un espermatozoide debe fusionarse con un óvulo.

En los mamíferos, el huevo está protegido por una capa de matriz extracelular que consiste principalmente en glicoproteínas llamadas zona pelúcida. Cuando un espermatozoide se une a la zona pelúcida, se producen una serie de eventos bioquímicos, llamados reacción acrosómica. En mamíferos placentarios, el acrosoma contiene enzimas digestivas que inician la degradación de la matriz de glicoproteínas protegiendo al óvulo y permitiendo que la membrana plasmática espermática se fusione con la membrana plasmática del óvulo. La fusión de estas dos membranas crea una abertura a través de la cual el núcleo espermático se transfiere al óvulo. La fusión entre la membrana plasmática del ovocito y el esperma sigue y permite que el núcleo espermático, el centríolo y el flagelo, pero no las mitocondrias, entren en el ovocito. Las membranas nucleares del óvulo y el esperma se descomponen y los dos genomas haploides se condensan para formar un genoma diploide. Este proceso finalmente conduce a la formación de una célula diploide llamada cigoto. El cigoto se divide para formar un blastocisto y, al ingresar al útero, se implanta en el endometrio, comenzando el embarazo.

Figura\(\PageIndex{1}\):

Proceso de fertilización: a) La fertilización es el proceso en el que espermatozoides y óvulos se fusionan para formar un cigoto. (b) Las reacciones acrosómicas ayudan al esperma a degradar la matriz de glicoproteínas protegiendo al óvulo y permiten que el esperma transfiera su núcleo.

Para garantizar que no más de un espermatozoide fertilice el óvulo, una vez que las reacciones acrosómicas tienen lugar en una ubicación de la membrana del óvulo, el óvulo libera proteínas en otras ubicaciones para evitar que otros espermatozoides se fusionen con el óvulo. Si este mecanismo falla, múltiples espermatozoides pueden fusionarse con el óvulo, resultando en poliespermia. El embrión resultante no es genéticamente viable y muere a los pocos días.